CN108149120A - 一种适合不同温度的刀具材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适合不同温度的刀具材料的制备方法，包括如下的步骤：(1)分别称取各组分；(2)将称取的各组分投入到具有气密性的中频感应熔炼炉中，制得第一坯料；(3)将第一坯料投入到具有气密性的中频感应熔炼炉中，制得第二坯料；(4)将第二坯料放置在密闭热处理炉中，对密闭热处理炉进行抽真空，再使密闭热处理炉内部温度升温至430～450℃，然后维持温度加热，最后降温冷却取出即得适合不同温度的刀具材料。本发明的有益效果是：具有粒度细小且分布均匀、高硬度、高抗弯强度、高断裂韧性、良好的高低温稳定性等特点，适合于制成对高温及耐磨性要求较高的金属切削刀具、喷嘴等。

Description

一种适合不同温度的刀具材料的制备方法
技术领域
本发明涉及刀具制备领域，具体涉及一种适合不同温度的刀具材料的制备方法。
背景技术
机械制造业在整个国民经济中占有及其重要的地位，而金属切削加工在制造业中占据主导地位。在切削加工中，使用切削液对提高加工效率与加工工件表面质量具有重要作用，但也是最大的污染源。切削液在制造、使用、处理和排放的各个时期均会对环境造成严重污染。在全球环保意识不断增强与环保立法日益严格的大趋势下，如何找到对环境无污染、可持续发展的现代制造模式已经成为我国制造业面临的最紧迫难题。
按刀具自润滑机理分类，可将自润滑刀具材料分为润滑剂式自润滑材料和原位反应自润滑材料。前者主要是将某些润滑剂，尤其是固体润滑剂，作为添加剂加到基体材料中，通过烧结或者其他手段制成。固体润滑剂改善了刀具材料的摩擦磨损性能，但是其加入使得刀具材料的机械性能降低，在实际工程应用中受到一定限制。原位反应自润滑方式则是靠材料本身的摩擦反应在接触表面原位生成一层润滑膜，此润滑膜在特定的工作条件下能够保持较低的剪切强度和摩擦系数，达到自润滑的目的，同时本身的力学性能也可以达到工程应用的要求。
发明内容
综上所述，为克服现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种适合不同温度的刀具材料的制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种适合不同温度的刀具材料的制备方法，包括如下的步骤：
(1)分别称取如下重量份数的各组分：T i粉末5-10份、氧化镁3-6份、氧化镍2-5份、碳化钨1-3份、钴粉末4-7份、碳粉末2-6份、氟化钙3-5份、纳米氧化铝2-4份和氮化硼微粉3-5份；
(2)将称取的各组分投入到具有气密性的中频感应熔炼炉中，对中频感应熔炼炉中抽真空，再加热至1350～1450℃，使各组分充分熔融混合，然后再继续熔炼，冷却后制得第一坯料；
(3)将第一坯料投入到具有气密性的中频感应熔炼炉中，然后对中频感应熔炼炉中抽真空，然后加热至1350～1400℃，待第一坯料完全熔融后，将熔融的合金液浇注在快淬单辊上，制得第二坯料；
(4)将第二坯料放置在密闭热处理炉中，对密闭热处理炉进行抽真空，再使密闭热处理炉内部温度升温至430～450℃，然后维持温度加热，最后降温冷却取出即得适合不同温度的刀具材料。
本发明的有益效果是：具有粒度细小且分布均匀、高硬度、高抗弯强度、高断裂韧性、良好的高低温稳定性等特点，适合于制成对高温及耐磨性要求较高的金属切削刀具、喷嘴等。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步，步骤(2)中使各组分充分熔融混合，然后再继续熔炼5～10分钟，冷却制得第一坯料。
进一步，步骤(2)中维持温度加热2.0～2.5小时。
具体实施方式
以下结合具体实施对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例一
一种适合不同温度的刀具材料的制备方法，包括如下的步骤：
(1)分别称取如下重量份数的各组分：Ti粉末5份、氧化镁3份、氧化镍2份、碳化钨1份、钴粉末4份、碳粉末2份、氟化钙3份、纳米氧化铝2份和氮化硼微粉3份；
(2)将称取的各组分投入到具有气密性的中频感应熔炼炉中，对中频感应熔炼炉中抽真空，再加热至1350℃，使各组分充分熔融混合，然后再继续熔炼5分钟，冷却制得第一坯料；
(3)将第一坯料投入到具有气密性的中频感应熔炼炉中，然后对中频感应熔炼炉中抽真空，然后加热至1350℃，待第一坯料完全熔融后，将熔融的合金液浇注在快淬单辊上，制得第二坯料；
(4)将第二坯料放置在密闭热处理炉中，对密闭热处理炉进行抽真空，再使密闭热处理炉内部温度升温至430℃，然后维持温度加热2.0小时，最后降温冷却取出即得适合不同温度的刀具材料。
实施例二
一种适合不同温度的刀具材料的制备方法，包括如下的步骤：
(1)分别称取如下重量份数的各组分：Ti粉末7份、氧化镁5份、氧化镍3份、碳化钨2份、钴粉末5份、碳粉末4份、氟化钙4份、纳米氧化铝3份和氮化硼微粉4份；
(2)将称取的各组分投入到具有气密性的中频感应熔炼炉中，对中频感应熔炼炉中抽真空，再加热至1400℃，使各组分充分熔融混合，然后再继续熔炼7分钟，冷却制得第一坯料；
(3)将第一坯料投入到具有气密性的中频感应熔炼炉中，然后对中频感应熔炼炉中抽真空，然后加热至1370℃，待第一坯料完全熔融后，将熔融的合金液浇注在快淬单辊上，制得第二坯料；
(4)将第二坯料放置在密闭热处理炉中，对密闭热处理炉进行抽真空，再使密闭热处理炉内部温度升温至440℃，然后维持温度加热2.2小时，最后降温冷却取出即得适合不同温度的刀具材料。
实施例三
一种适合不同温度的刀具材料的制备方法，包括如下的步骤：
(1)分别称取如下重量份数的各组分：T i粉末10份、氧化镁6份、氧化镍5份、碳化钨3份、钴粉末7份、碳粉末6份、氟化钙5份、纳米氧化铝4份和氮化硼微粉5份；
(2)将称取的各组分投入到具有气密性的中频感应熔炼炉中，对中频感应熔炼炉中抽真空，再加热至1450℃，使各组分充分熔融混合，然后再继续熔炼10分钟，冷却制得第一坯料；
(3)将第一坯料投入到具有气密性的中频感应熔炼炉中，然后对中频感应熔炼炉中抽真空，然后加热至1400℃，待第一坯料完全熔融后，将熔融的合金液浇注在快淬单辊上，制得第二坯料；
(4)将第二坯料放置在密闭热处理炉中，对密闭热处理炉进行抽真空，再使密闭热处理炉内部温度升温至450℃，然后维持温度加热2.5小时，最后降温冷却取出即得适合不同温度的刀具材料。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种适合不同温度的刀具材料的制备方法，其特征在于，包括如下的步骤：
（1）分别称取如下重量份数的各组分：Ti粉末5-10份、氧化镁3-6份、氧化镍2-5份、碳化钨1-3份、钴粉末4-7份、碳粉末2-6份、氟化钙3-5份、纳米氧化铝2-4份和氮化硼微粉3-5份；
（2）将称取的各组分投入到具有气密性的中频感应熔炼炉中，对中频感应熔炼炉中抽真空，再加热至1350～1450℃，使各组分充分熔融混合，然后再继续熔炼，冷却后制得第一坯料；
（3）将第一坯料投入到具有气密性的中频感应熔炼炉中，然后对中频感应熔炼炉中抽真空，然后加热至1350～1400℃，待第一坯料完全熔融后，将熔融的合金液浇注在快淬单辊上，制得第二坯料；
（4）将第二坯料放置在密闭热处理炉中，对密闭热处理炉进行抽真空，再使密闭热处理炉内部温度升温至430～450℃，然后维持温度加热，最后降温冷却取出即得适合不同温度的刀具材料。
2.根据权利要求1所述的适合不同温度的刀具材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中使各组分充分熔融混合，然后再继续熔炼5～10分钟，冷却制得第一坯料。
3.根据权利要求1所述的适合不同温度的刀具材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中维持温度加热2.0～2.5小时。
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