CN109371406B - 一种面向硫化物软涂层刀具的退涂方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于金属切削工具再制造技术领域，涉及一种面向硫化物软涂层刀具的退涂方法。该方法针对基体为硬脆性材料的硫化物软涂层刀具，退涂关键步骤包括：将硫化物软涂层刀具在真空密闭加热炉中加热并通氧气氧化，生成金属氧化物；将高温氧化后的刀具放入氨水中浸泡，至刀具基体表面的金属氧化物基本全部溶解；机械研磨去除残存的涂层及中间反应产物。该方法工艺简便，退涂彻底，实施成本低廉，可适用于硬脆刀具材料表面硫化物软涂层的批量化退涂生产，有效促进切削刀具再制造技术的发展。

Description

一种面向硫化物软涂层刀具的退涂方法
技术领域
本发明涉及一种面向硫化物软涂层刀具的退涂方法，属于金属切削工具再制造技术领域。
背景技术
干切削、高速切削及新型难加工材料的切削需求对刀具技术的发展提出了苛刻的要求。为满足切削技术的发展需要，开发新型刀具材料、刀具结构设计及涂层技术应经成为了刀具技术发展的重要方向，其中以刀具涂层技术的应用最为广泛和有效。硫化物软涂层因具有优良的润滑性能，目前已成为干切削润滑涂层刀具的首选。然而，这些刀具的涂层一旦磨损脱落就失去了涂层刀具本身的功效，需要更换新的刀具。硬脆性刀具基体的原材料在我国属于高储量材料，但其仍属于不可再生矿物资源，而且刀具基体的制备工艺繁琐，成本不菲。因此，如果能够将目前广泛使用的硫化物软涂层刀具的磨损废弃刀具进行有效退涂处理，重新涂层，可显著降低硫化物软涂层刀具的使用成本。涉及的涂层刀具再制造对促进资源的优化利用具有重要的战略意义。
中国专利“申请号：201611116715.9”报道了一种金刚石涂层刀具的退涂方法，该方法将金刚石涂层刀具放入微波等离子体化学气相沉积设备的腔体内，通氮气，保温数百摄氏度，通氧气氧化退涂。该方法可满足不损伤刀具基体的表面金刚石涂层的有效退涂，但该方法仅针对昂贵的金刚石涂层的退涂处理。显然，寻求一种面向硫化物软涂层刀具的退涂方法是尤为重要的。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种面向硫化物软涂层刀具的退涂方法，促进软涂层刀具再制造技术的发展。
技术方案：本发明的一种面向硫化物软涂层刀具的退涂方法，其主要步骤如下：将硫化物软涂层刀具在真空密闭加热炉中加热，设定加热温度至550～800℃之间，待加热腔温度达到设定保温温度时开始持续通入充足的氧气，同时将加热腔内反应生成的二氧化硫气体及多余氧气排入氨水回收，加热反应保持1～2h；将高温氧化后的刀具放入浓度为25wt.％氨水中浸泡2～4h，至氧化的涂层成分基本溶解；选用超细碳化硼作为研磨剂对已溶解刀具表面进行低于1min的轻微研磨，去除残存的涂层及中间反应产物；超声清洗并干燥处理。
有益效果：
本发明采用综合的作用方法去除刀具表面的硫化物软涂层，整个过程中对硬脆性刀具基体材料无损伤，同时满足硫化物软涂层的有效去除。相比于单一作用的去涂方法，本发明的方法去涂更彻底，且批量去涂效率很高。本发明可广泛应用于以硬脆材料为基体的硫化物软涂层刀具的批量化去涂生产，促进软涂层刀具再制造技术的发展。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
实施例1：
本例以氮化硅基陶瓷材料基体的MoS2软涂层刀具的退涂来说明本发明的退涂方法，具体退涂过程包括以下步骤：
(1)将氮化硅基陶瓷材料基体的MoS2软涂层刀具置入真空密闭加热炉中加热，设定加热温度为600℃，待加热腔温度达到600℃时开始保温并持续通入充足的氧气，同时将加热腔内反应生成的二氧化硫气体及多余氧气排入氨水回收，加热反应保持1.5h。
(2)将高温氧化后的刀具放入浓度为25wt.％氨水中浸泡2.5h，此时，刀具表面反应生成的MoO3成分可基本溶解完毕。
(3)选用超细碳化硼作为研磨剂，将浸泡且涂层基本溶解后的刀片轻微研磨40s，去除残存的涂层及中间反应产物。
(4)研磨后的刀具放入丙酮进行超声清洗20min，干燥处理，完成去涂。
实施例2：
本例以YT类硬质合金基体的WS2软涂层刀具的退涂来说明本发明的退涂方法，具体退涂过程包括以下步骤：
(1)将YT类硬质合金基体的WS2软涂层刀具置入真空密闭加热炉中加热，设定加热温度为650℃，待加热腔温度达到650℃时开始保温并持续通入充足的氧气，同时将加热腔内反应生成的二氧化硫气体及多余氧气排入氨水回收，加热反应保持2h。
(2)将高温氧化后的刀具放入浓度为25wt.％氨水中浸泡3h，此时，刀具表面反应生成的WO3成分可基本溶解完毕。
(3)选用超细碳化硼作为研磨剂，将浸泡且涂层基本溶解后的刀片轻微研磨30s，去除残存的涂层及中间反应产物。
(4)研磨后的刀具放入无水乙醇进行超声清洗15min，干燥处理，完成去涂。

Claims (3)

1.一种面向硫化物软涂层刀具的退涂方法，其特征在于关键步骤包括：将硫化物软涂层刀具在真空密闭加热炉中加热并通氧气氧化，硫化物软涂层刀具在真空密闭加热炉中的加热温度控制在550～800℃之间，待加热腔温度达到设定保温温度时开始持续通入充足的氧气，保持1～2h，生成金属氧化物；将高温氧化后的刀具放入氨水中浸泡，至刀具基体表面的金属氧化物基本全部溶解；机械研磨去除残存的涂层及中间反应产物。
2.根据权利要求1所述的一种面向硫化物软涂层刀具的退涂方法，其特征在于：用于浸泡氧化后涂层刀片的氨水浓度为25wt.％，浸泡时间为2～4h。
3.根据权利要求1所述的一种面向硫化物软涂层刀具的退涂方法，其特征在于：机械研磨使用超细碳化硼研磨粉，轻微研磨，控制研磨时间小于1min。
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