CN105618736A - 一种扩孔钻头 - Google Patents

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Abstract

一种扩孔钻头，扩孔钻头由钢结硬质合金原料粉末混合，压制烧结，退火，机加工，淬火，回火，渗碳工序制备而成，通过原料粉末混合，压制烧结，退火，机加工，淬火，回火工序使制造工序更为简单，降低了成本；渗碳工序提高工件的表面硬度和强度。

Description

一种扩孔钻头
技术领域
本发明涉一种扩孔钻头，属于钻头技术领域。
背景技术
钻头是用以在实体材料上钻削出通孔或盲孔，并能对已有的孔扩孔的刀具。常用的钻头主要有麻花钻、中心钻、扁钻、深孔钻和套料钻。扩孔钻一般用于孔的半精加工或终加工，用于铰或磨前的预加工或毛坯孔的扩大，有二到三个刃带，无横刃，加工时导向效果好，轴向抗力小，切削条件优于钻孔。扩孔钻与钻头发挥的作用不同，扩孔钻与钻头都是利用切削刃进行钻削；钻头钻底孔，扩孔钻把钻头钻的底孔加以扩大，最后经过铰刀进行绞削，使孔的精度、光洁度达到要求。现有的扩孔钻存在硬度低，耐磨性差，使用寿命短的问题。
发明内容
一种扩孔钻头，扩孔钻头由钢结硬质合金原料粉末混合，压制烧结，退火，机加工，淬火，回火，渗碳工序制备而成：
钢结硬质合金原料粉末包括硬质相和钢基粘结剂,特征在于其组成成分为：硬质相(重量)由碳化钛180-190份，氮化硼130-140份，二硅化钼100-110份，氧化铈30份，碳化硅10份组成；钢基粘结剂(重量)由C0.08-0.09%，Cu0.7-0.8%，Ni0.5-0.6%，Co0.3-0.4%，Zn0.2-0.3%，Al0.08-0.09%，Ta0.05-0.06%，Ca0.04-0.05%，Pr0.01-0.02%，余量为Fe组成；硬质相和钢基粘结剂的重量比为1.2，
其中粉末混合工序中：称取碳化钛，氮化硼，二硅化钼，氧化铈，碳化硅粉末按照上述比例混合，按照球料比9：1进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间10h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得硬质相粉末；称取钢基粘结剂粉末，按照球料比14：1进行球磨，球磨时间40h，添加无水乙醇为过程控制剂；将球磨后硬质相粉末和钢基粘结剂粉末混合，再次球磨35小时，获得钢结硬质合金混合粉末；
其中压制烧结工序中：将上述获得的钢结硬质合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状；压制压力为600MPa；然后进行真空烧结，升温速率36℃/min升温至1410℃时进行保温3小时。
其中退火工序中：退火温度840℃，保持1h，然后随炉冷却至150℃后取出空气中自然冷却；
其中机加工工序中：将钢结硬质合金按照图纸加工成扩孔钻头；
其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为1000℃，所述回火处理的温度为510℃。
渗碳工序：温度750-760℃碳势0.2%，保温5h，然后升高碳势至0.6%，保温2h，之后炉温降至700-710℃，碳势控制在1.2%；保温2h，之后空冷至室温；最终得到扩孔钻头。
所述的一种扩孔钻头，钢基粘结剂(重量)由C0.08%，Cu0.7%，Ni0.5%，Co0.3%，Zn0.2%，Al0.08%，Ta0.05%，Ca0.04%，Pr0.01%，余量为Fe组成。
所述的一种扩孔钻头，钢基粘结剂(重量)由C0.09%，Cu0.8%，Ni0.6%，Co0.4%，Zn0.3%，Al0.09%，Ta0.06%，Ca0.05%，Pr0.02%，余量为Fe组成。
所述的一种扩孔钻头，钢基粘结剂(重量)由C0.085%，Cu0.75%，Ni0.55%，Co0.35%，Zn0.25%，Al0.085%，Ta0.055%，Ca0.045%，Pr0.015%，余量为Fe组成。
所述的一种扩孔钻头，渗碳工序：温度750℃碳势0.2%，保温5h，然后升高碳势至0.6%，保温2h，之后炉温降至700℃，碳势控制在1.2%；保温2h，之后空冷至室温；最终得到扩孔钻头。
所述的一种扩孔钻头，渗碳工序：温度760℃碳势0.2%，保温5h，然后升高碳势至0.6%，保温2h，之后炉温降至710℃，碳势控制在1.2%；保温2h，之后空冷至室温；最终得到扩孔钻头。
所述的一种扩孔钻头，渗碳工序：温度755℃碳势0.2%，保温5h，然后升高碳势至0.6%，保温2h，之后炉温降至705℃，碳势控制在1.2%；保温2h，之后空冷至室温；最终得到扩孔钻头。
所述的一种扩孔钻头，硬质相(重量)由碳化钛180份，氮化硼130份，二硅化钼100份，氧化铈30份，碳化硅10份组成。
所述的一种扩孔钻头，硬质相(重量)由碳化钛190份，氮化硼140份，二硅化钼110份，氧化铈30份，碳化硅10份组成。
所述的一种扩孔钻头，硬质相(重量)由碳化钛185份，氮化硼135份，二硅化钼105份，氧化铈30份，碳化硅10份组成。
一种扩孔钻头的制造方法，扩孔钻头由钢结硬质合金原料粉末混合，压制烧结，退火，机加工，淬火，回火，渗碳工序制备而成：
钢结硬质合金原料粉末包括硬质相和钢基粘结剂,特征在于其组成成分为：硬质相(重量)由碳化钛180-190份，氮化硼130-140份，二硅化钼100-110份，氧化铈30份，碳化硅10份组成；钢基粘结剂(重量)由C0.08-0.09%，Cu0.7-0.8%，Ni0.5-0.6%，Co0.3-0.4%，Zn0.2-0.3%，Al0.08-0.09%，Ta0.05-0.06%，Ca0.04-0.05%，Pr0.01-0.02%，余量为Fe组成；硬质相和钢基粘结剂的重量比为1.2，
其中粉末混合工序中：称取碳化钛，氮化硼，二硅化钼，氧化铈，碳化硅粉末按照上述比例混合，按照球料比9：1进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间10h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得硬质相粉末；称取钢基粘结剂粉末，按照球料比14：1进行球磨，球磨时间40h，添加无水乙醇为过程控制剂；将球磨后硬质相粉末和钢基粘结剂粉末混合，再次球磨35小时，获得钢结硬质合金混合粉末；
其中压制烧结工序中：将上述获得的钢结硬质合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状；压制压力为600MPa；然后进行真空烧结，升温速率36℃/min升温至1410℃时进行保温3小时。
其中退火工序中：退火温度840℃，保持1h，然后随炉冷却至150℃后取出空气中自然冷却；
其中机加工工序中：将钢结硬质合金按照图纸加工成扩孔钻头；
其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为1000℃，所述回火处理的温度为510℃。
渗碳工序：温度750-760℃碳势0.2%，保温5h，然后升高碳势至0.6%，保温2h，之后炉温降至700-710℃，碳势控制在1.2%；保温2h，之后空冷至室温；最终得到扩孔钻头。
上述发明内容相对于现有技术的有益效果在于：1）本发明扩孔钻头中硬质相由碳化钛，氮化硼，二硅化钼，氧化铈，碳化硅组成提高了材料的机械性能；2）钢基粘结剂的成分具有较高强度，再硬质相的作用下钢结硬质合金强度得到了进一步提高，3）通过原料粉末混合，压制烧结，退火，机加工，淬火，回火工序使制造工序更为简单，降低了成本；4）渗碳工序提高工件的表面硬度和强度。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现详细说明本发明的具体实施方式。
实施例1
一种扩孔钻头，扩孔钻头由钢结硬质合金原料粉末混合，压制烧结，退火，机加工，淬火，回火，渗碳工序制备而成：
钢结硬质合金原料粉末包括硬质相和钢基粘结剂,特征在于其组成成分为：硬质相(重量)由碳化钛180份，氮化硼130份，二硅化钼100份，氧化铈30份，碳化硅10份组成；钢基粘结剂(重量)由C0.08%，Cu0.7%，Ni0.5%，Co0.3%，Zn0.2%，Al0.08%，Ta0.05%，Ca0.04%，Pr0.01%，余量为Fe组成；硬质相和钢基粘结剂的重量比为1.2，
其中粉末混合工序中：称取碳化钛，氮化硼，二硅化钼，氧化铈，碳化硅粉末按照上述比例混合，按照球料比9：1进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间10h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得硬质相粉末；称取钢基粘结剂粉末，按照球料比14：1进行球磨，球磨时间40h，添加无水乙醇为过程控制剂；将球磨后硬质相粉末和钢基粘结剂粉末混合，再次球磨35小时，获得钢结硬质合金混合粉末；
其中压制烧结工序中：将上述获得的钢结硬质合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状；压制压力为600MPa；然后进行真空烧结，升温速率36℃/min升温至1410℃时进行保温3小时。
其中退火工序中：退火温度840℃，保持1h，然后随炉冷却至150℃后取出空气中自然冷却；
其中机加工工序中：将钢结硬质合金按照图纸加工成扩孔钻头；
其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为1000℃，所述回火处理的温度为510℃。
渗碳工序：温度750℃碳势0.2%，保温5h，然后升高碳势至0.6%，保温2h，之后炉温降至700℃，碳势控制在1.2%；保温2h，之后空冷至室温；最终得到扩孔钻头。
实施例2
一种扩孔钻头，扩孔钻头由钢结硬质合金原料粉末混合，压制烧结，退火，机加工，淬火，回火，渗碳工序制备而成：
钢结硬质合金原料粉末包括硬质相和钢基粘结剂,特征在于其组成成分为：硬质相(重量)由碳化钛190份，氮化硼140份，二硅化钼110份，氧化铈30份，碳化硅10份组成；钢基粘结剂(重量)由C0.09%，Cu0.8%，Ni0.6%，Co0.4%，Zn0.3%，Al0.09%，Ta0.06%，Ca0.05%，Pr0.02%，余量为Fe组成；硬质相和钢基粘结剂的重量比为1.2，
其中粉末混合工序中：称取碳化钛，氮化硼，二硅化钼，氧化铈，碳化硅粉末按照上述比例混合，按照球料比9：1进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间10h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得硬质相粉末；称取钢基粘结剂粉末，按照球料比14：1进行球磨，球磨时间40h，添加无水乙醇为过程控制剂；将球磨后硬质相粉末和钢基粘结剂粉末混合，再次球磨35小时，获得钢结硬质合金混合粉末；
其中压制烧结工序中：将上述获得的钢结硬质合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状；压制压力为600MPa；然后进行真空烧结，升温速率36℃/min升温至1410℃时进行保温3小时。
其中退火工序中：退火温度840℃，保持1h，然后随炉冷却至150℃后取出空气中自然冷却；
其中机加工工序中：将钢结硬质合金按照图纸加工成扩孔钻头；
其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为1000℃，所述回火处理的温度为510℃。
渗碳工序：温度760℃碳势0.2%，保温5h，然后升高碳势至0.6%，保温2h，之后炉温降至710℃，碳势控制在1.2%；保温2h，之后空冷至室温；最终得到扩孔钻头。
实施例3
一种扩孔钻头，扩孔钻头由钢结硬质合金原料粉末混合，压制烧结，退火，机加工，淬火，回火，渗碳工序制备而成：
钢结硬质合金原料粉末包括硬质相和钢基粘结剂,特征在于其组成成分为：硬质相(重量)由碳化钛185份，氮化硼135份，二硅化钼105份，氧化铈30份，碳化硅10份组成；钢基粘结剂(重量)由C0.085%，Cu0.75%，Ni0.55%，Co0.35%，Zn0.25%，Al0.085%，Ta0.055%，Ca0.045%，Pr0.015%，余量为Fe组成；硬质相和钢基粘结剂的重量比为1.2，
其中粉末混合工序中：称取碳化钛，氮化硼，二硅化钼，氧化铈，碳化硅粉末按照上述比例混合，按照球料比9：1进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间10h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得硬质相粉末；称取钢基粘结剂粉末，按照球料比14：1进行球磨，球磨时间40h，添加无水乙醇为过程控制剂；将球磨后硬质相粉末和钢基粘结剂粉末混合，再次球磨35小时，获得钢结硬质合金混合粉末；
其中压制烧结工序中：将上述获得的钢结硬质合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状；压制压力为600MPa；然后进行真空烧结，升温速率36℃/min升温至1410℃时进行保温3小时。
其中退火工序中：退火温度840℃，保持1h，然后随炉冷却至150℃后取出空气中自然冷却；
其中机加工工序中：将钢结硬质合金按照图纸加工成扩孔钻头；
其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为1000℃，所述回火处理的温度为510℃。
渗碳工序：温度755℃碳势0.2%，保温5h，然后升高碳势至0.6%，保温2h，之后炉温降至705℃，碳势控制在1.2%；保温2h，之后空冷至室温；最终得到扩孔钻头。
实施例4
一种扩孔钻头，扩孔钻头由钢结硬质合金原料粉末混合，压制烧结，退火，机加工，淬火，回火，渗碳工序制备而成：
钢结硬质合金原料粉末包括硬质相和钢基粘结剂,特征在于其组成成分为：硬质相(重量)由碳化钛183份，氮化硼132份，二硅化钼101份，氧化铈30份，碳化硅10份组成；钢基粘结剂(重量)由C0.083%，Cu0.74%，Ni0.53%，Co0.32%，Zn0.21%，Al0.082%，Ta0.053%，Ca0.044%，Pr0.013%，余量为Fe组成；硬质相和钢基粘结剂的重量比为1.2，
其中粉末混合工序中：称取碳化钛，氮化硼，二硅化钼，氧化铈，碳化硅粉末按照上述比例混合，按照球料比9：1进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间10h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得硬质相粉末；称取钢基粘结剂粉末，按照球料比14：1进行球磨，球磨时间40h，添加无水乙醇为过程控制剂；将球磨后硬质相粉末和钢基粘结剂粉末混合，再次球磨35小时，获得钢结硬质合金混合粉末；
其中压制烧结工序中：将上述获得的钢结硬质合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状；压制压力为600MPa；然后进行真空烧结，升温速率36℃/min升温至1410℃时进行保温3小时。
其中退火工序中：退火温度840℃，保持1h，然后随炉冷却至150℃后取出空气中自然冷却；
其中机加工工序中：将钢结硬质合金按照图纸加工成扩孔钻头；
其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为1000℃，所述回火处理的温度为510℃。
渗碳工序：温度752℃碳势0.2%，保温5h，然后升高碳势至0.6%，保温2h，之后炉温降至701℃，碳势控制在1.2%；保温2h，之后空冷至室温；最终得到扩孔钻头。
实施例5
一种扩孔钻头，扩孔钻头由钢结硬质合金原料粉末混合，压制烧结，退火，机加工，淬火，回火，渗碳工序制备而成：
钢结硬质合金原料粉末包括硬质相和钢基粘结剂,特征在于其组成成分为：硬质相(重量)由碳化钛188份，氮化硼137份，二硅化钼106份，氧化铈30份，碳化硅10份组成；钢基粘结剂(重量)由C0.087%，Cu0.78%，Ni0.59%，Co0.37%，Zn0.29%，Al0.088%，Ta0.057%，Ca0.046%，Pr0.016%，余量为Fe组成；硬质相和钢基粘结剂的重量比为1.2，
其中粉末混合工序中：称取碳化钛，氮化硼，二硅化钼，氧化铈，碳化硅粉末按照上述比例混合，按照球料比9：1进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间10h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得硬质相粉末；称取钢基粘结剂粉末，按照球料比14：1进行球磨，球磨时间40h，添加无水乙醇为过程控制剂；将球磨后硬质相粉末和钢基粘结剂粉末混合，再次球磨35小时，获得钢结硬质合金混合粉末；
其中压制烧结工序中：将上述获得的钢结硬质合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状；压制压力为600MPa；然后进行真空烧结，升温速率36℃/min升温至1410℃时进行保温3小时。
其中退火工序中：退火温度840℃，保持1h，然后随炉冷却至150℃后取出空气中自然冷却；
其中机加工工序中：将钢结硬质合金按照图纸加工成扩孔钻头；
其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为1000℃，所述回火处理的温度为510℃。
渗碳工序：温度759℃碳势0.2%，保温5h，然后升高碳势至0.6%，保温2h，之后炉温降至708℃，碳势控制在1.2%；保温2h，之后空冷至室温；最终得到扩孔钻头。

Claims (10)

1.一种扩孔钻头，扩孔钻头由钢结硬质合金原料粉末混合，压制烧结，退火，机加工，淬火，回火，渗碳工序制备而成：
钢结硬质合金原料粉末包括硬质相和钢基粘结剂,特征在于其组成成分为：硬质相(重量)由碳化钛180-190份，氮化硼130-140份，二硅化钼100-110份，氧化铈30份，碳化硅10份组成；钢基粘结剂(重量)由C0.08-0.09%，Cu0.7-0.8%，Ni0.5-0.6%，Co0.3-0.4%，Zn0.2-0.3%，Al0.08-0.09%，Ta0.05-0.06%，Ca0.04-0.05%，Pr0.01-0.02%，余量为Fe组成；硬质相和钢基粘结剂的重量比为1.2，
其中粉末混合工序中：称取碳化钛，氮化硼，二硅化钼，氧化铈，碳化硅粉末按照上述比例混合，按照球料比9：1进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间10h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得硬质相粉末；称取钢基粘结剂粉末，按照球料比14：1进行球磨，球磨时间40h，添加无水乙醇为过程控制剂；将球磨后硬质相粉末和钢基粘结剂粉末混合，再次球磨35小时，获得钢结硬质合金混合粉末；
其中压制烧结工序中：将上述获得的钢结硬质合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状；压制压力为600MPa；然后进行真空烧结，升温速率36℃/min升温至1410℃时进行保温3小时，
其中退火工序中：退火温度840℃，保持1h，然后随炉冷却至150℃后取出空气中自然冷却；
其中机加工工序中：将钢结硬质合金按照图纸加工成扩孔钻头；
其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为1000℃，所述回火处理的温度为510℃，
渗碳工序：温度750-760℃碳势0.2%，保温5h，然后升高碳势至0.6%，保温2h，之后炉温降至700-710℃，碳势控制在1.2%；保温2h，之后空冷至室温；最终得到扩孔钻头。
2.如权利要求1所述的一种扩孔钻头，钢基粘结剂(重量)由C0.08%，Cu0.7%，Ni0.5%，Co0.3%，Zn0.2%，Al0.08%，Ta0.05%，Ca0.04%，Pr0.01%，余量为Fe组成。
3.如权利要求1所述的一种扩孔钻头，钢基粘结剂(重量)由C0.09%，Cu0.8%，Ni0.6%，Co0.4%，Zn0.3%，Al0.09%，Ta0.06%，Ca0.05%，Pr0.02%，余量为Fe组成。
4.如权利要求1所述的一种扩孔隙钻头，钢基粘结剂(重量)由C0.085%，Cu0.75%，Ni0.55%，Co0.35%，Zn0.25%，Al0.085%，Ta0.055%，Ca0.045%，Pr0.015%，余量为Fe组成。
5.如权利要求1所述的一种扩孔钻头，渗碳工序：温度750℃碳势0.2%，保温5h，然后升高碳势至0.6%，保温2h，之后炉温降至700℃，碳势控制在1.2%；保温2h，之后空冷至室温；最终得到扩孔钻头。
6.如权利要求1所述的一种扩孔钻头，渗碳工序：温度760℃碳势0.2%，保温5h，然后升高碳势至0.6%，保温2h，之后炉温降至710℃，碳势控制在1.2%；保温2h，之后空冷至室温；最终得到扩孔钻头。
7.如权利要求1所述的一种扩孔钻头，渗碳工序：温度755℃碳势0.2%，保温5h，然后升高碳势至0.6%，保温2h，之后炉温降至705℃，碳势控制在1.2%；保温2h，之后空冷至室温；最终得到扩孔钻头。
8.如权利要求1所述的一种扩孔钻头，硬质相(重量)由碳化钛180份，氮化硼130份，二硅化钼100份，氧化铈30份，碳化硅10份组成。
9.如权利要求1所述的一种扩孔钻头，硬质相(重量)由碳化钛190份，氮化硼140份，二硅化钼110份，氧化铈30份，碳化硅10份组成。
10.如权利要求1所述的一种扩孔钻头，硬质相(重量)由碳化钛185份，氮化硼135份，二硅化钼105份，氧化铈30份，碳化硅10份组成。
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