高速鋼錐柄麻花鉆涂層工藝技術的制作方法
【技術領域】：
[0001]本發(fā)明屬于新材料技術領域，具體涉及一種高速鋼錐柄麻花鉆涂層工藝技術。
【背景技術】：
[0002] 眾所周知，能源、信息、材料是當今科學的三大支柱，而材料是人類生活和工農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)實踐的物質(zhì)基礎，隨著科學技術的進步和生產(chǎn)發(fā)展的要求，表面工程作為一門新型的 綜合學科，在國內(nèi)得到了迅速發(fā)展，尤其是在當今全球循環(huán)經(jīng)濟和低碳經(jīng)濟發(fā)展的需求下， 表面工程在機械、材料、冶金、化工、軍工等領域得到了廣泛應用，實踐證明表面工程的應用 能有效的改善材料表面性能，能延長零件的使用壽命，并能有效節(jié)省資金，減少環(huán)境污染。 而現(xiàn)有的高速鋼錐柄麻花鉆技術，由于選材工藝陳舊，其鉆削性能差、韌性差，使用壽命短， 嚴重影響鉆削生產(chǎn)工藝，人們希望有高硬度，耐磨抗氧化、耐熱性能好，切削切割性能好的 麻花鉆問世。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003] 本發(fā)明的目的是根據(jù)上述不足之處，而提供一種高速鋼錐柄麻花鉆涂層工藝技 術，它采用WC-TICN基金屬陶瓷涂層材料與LF-WT11棒材制備涂層技術。基體具有高強度的 韌性和高強度的耐磨性，其表面具有抗蝕及抗高強氧化能力，它與常規(guī)生產(chǎn)技術生產(chǎn)的高 速鋼錐柄麻花鉆相比，可得到鉆削性能好、韌性好，使用壽命長，其產(chǎn)品的使用壽命是涂層 前的5倍。
[0004] 本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，本發(fā)明是利用等離子表面熔覆技術對高速鋼錐柄麻花鉆的 主切削刃槽表面融覆，即在表面涂覆高硬高，耐磨抗氧化的WC-TICN基金屬陶瓷涂層材料， 與LF-WT11棒材制備涂層技術，其生產(chǎn)工藝如下：
[0005] (1)生產(chǎn)工藝流程：
[0006] 將TICN粉、碳化鎢粉、碳化鋯粉、碳化鉬粉、碳化鉻粉、碳化釩粉、鈷粉、鎳粉、（Ta， Nb)粉按比列進行配料均勾混合，經(jīng)過壓制、燒結(jié)工藝，制取高速鋼錐柄麻花鉆涂層材料LF-WT11棒材，再通過各種金屬和碳化物之間的高熱固熔反應和粘結(jié)作用，促使合金晶粒反應 完全的緊密結(jié)合，生產(chǎn)過程主要是通過粉末冶金的配料、壓制燒結(jié)理論來實現(xiàn)。
[0007] (2)生產(chǎn)工藝過程
[0008] A原料:TI (C，N)粉、碳化鎢粉、碳化鋯粉、碳化鉬粉、碳化釩粉、碳化鉻粉、鈷粉、鎳 粉、（Ta，Nb)C粉粉末的純度要大于99.5%，粒度小于5微米；
[0009] B原料配方：（添加量按重量百分比）
[0010]
[0011] C.配料混合：
[0012] 配料混合工藝制度是在濕磨機中進行
[0013] 物料重量:100-200(kg/批）
[00M] 混合時間：40-90(小時）
[0015] D.壓制:將混合均勻的物料經(jīng)過摻膠制粒后進行壓制，模壓和擠壓相結(jié)合；
[0016] E.燒結(jié):將壓制后的半成品進行真空燒結(jié)和低壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度：1420-1560°C [0017]最后進行分析檢驗:4精加工檢驗4合格廣品4廣品包裝。
[0018]本發(fā)明的有益效果與特點：
[0019] 1)高速鋼錐柄麻花鉆陶瓷材料是WC-TICN金屬陶瓷涂層材料，以W、TI系碳化物、氧 化物為主要成分，被稱為W-Ti系硬質(zhì)合金。
[0020] 2 )LF_WT11: WC-TiCN基金屬陶瓷涂層材料，提高了化學穩(wěn)定性和耐磨性，在鋒利的 切削刃槽進行涂層，無論在高速和低速條件下都能保證加工件的表面質(zhì)量，超長的使用壽 命，韌性好、鉆削性能好，具有極好的抗塑性變形和積肩瘤性，適合于鋼、不銹鋼、軸承鋼、鑄 鐵等各種鋼材的孔加工。
[0021 ] 3 )WC-TiCN基金屬陶瓷涂層材料，硬度高達93.0HRA，強度高達3.0-3.5Gpa，密度 10.8-11.2g/cm3，晶粒度小于0.8微米，屬于超細金屬陶瓷。
【附圖說明】
[0022] 附圖為本發(fā)明生產(chǎn)工藝流程圖
【具體實施方式】
[0023] 本發(fā)明的高速鋼錐柄麻花鉆的涂層工藝技術是利用等離子表面熔覆技術對高速 鋼錐麻花鉆主切削刃槽表面融覆，是刃具材料技術中的一種重要突破，在表面涂覆高硬度、 耐磨抗氧化的WC-TiCN基金屬陶瓷，可在保持基體強度和韌性的條件下，提高其硬度和耐熱 性，增加其抗粘著性，涂層作為熱絕緣體減少熱量向刀刃的傳導，可以顯著提高耐用度，增 強其切割性能，可減少30%軸向力和20%轉(zhuǎn)矩。本發(fā)明離子技術的熔覆是一種快速凝固過 程，同時具有過飽和盒固溶強化、組織細化、彌散強化和沉淀強化等不可忽視的作用。在激 光熔覆相比具有如下顯著優(yōu)點：
[0024] 激光的光熱轉(zhuǎn)換率一般為5%，而等離子能量轉(zhuǎn)換率達50%。激光投資大，維護費 用高，使用成本高，而等離子設備僅為激光設備的10%以下。
[0025] 激光硬化前需對光亮表面除油黑化預處理以增強光的吸收，從而帶來了新的污 染，而等離子熔覆無需任何前處理，等離子設備操作維護簡單，穩(wěn)定性好、體積小、重量輕、 可現(xiàn)場操作。與熱噴涂比，熱噴涂粉未晶區(qū)向大，涂層氣孔和裂紋傾向較大，材料利用。與物 理氣相比，物理氣相沉積設備投資大維護費用高，使用成本高，對表面預處理清洗要求高、 對環(huán)境有污染，對刀具尺寸有限制涂層結(jié)合力差、涂層薄，而等離子熔覆可對刀具進行局部 熔覆，不受尺寸限制，心部組織無變化處理。本發(fā)明的強化層耐磨性對比可達如下指標。 [0026] 高速鋼錐柄麻花占6542材料Φ 30鉆頭，對18CrMnTi鋼板鉆孔，涂層前鉆孔20個，涂 層后鉆孔100個；Φ 4.7鉆頭，對GCr 15高碳鉻軸承鋼鋼板鉆孔，涂層前鉆孔5個，涂層后鉆孔 25個。
【主權(quán)項】
1. 一種高速鋼錐柄麻花鉆涂層工藝技術，其特征是利用等離子表面熔覆技術對高速鋼 錐柄麻花鉆的主切削刃槽表面融覆，即在表面涂覆高硬高，耐磨抗氧化的WC-TICN基金屬陶 瓷涂層材料，與LF-WT11棒材制備涂層技術，其生產(chǎn)工藝如下： (1) 生產(chǎn)工藝流程： 將TICN粉、碳化媽粉、碳化錯粉、碳化鉬粉、碳化絡粉、碳化f凡粉、鈷粉、鎳粉、（Ta，Nb)粉 按比列進行配料均勾混合，經(jīng)過壓制、燒結(jié)工藝，制取高速鋼錐柄麻花鉆涂層材料LF-WT11 棒材，再通過各種金屬和碳化物之間的高熱固熔反應和粘結(jié)作用，促使合金晶粒反應完全 的緊密結(jié)合，生產(chǎn)過程主要是通過粉末冶金的配料、壓制燒結(jié)理論來實現(xiàn)； (2) 生產(chǎn)工藝過程： A原料:TI(C，N)粉、碳化鎢粉、碳化鋯粉、碳化鉬粉、碳化釩粉、碳化鉻粉、鈷粉、鎳粉、 (Ta，Nb)C粉粉末的純度要大于99.5 %，粒度小于5微米； B原料配方：（添加量按重量百分比） Ti(C，N)粉 20-40% 鈷粉 5-10% 鎳粉 5-10% 碳化鎢粉 40-60%碳化鋯粉0.5-2%碳化鉬粉0.5-2% (Ta，Nb)C粉1-3% 碳化釩粉0.5-2%碳化鉻粉0.5-2% C. 配料混合： 配料混合工藝制度是在濕磨機中進行 物料重量:100-200 (kg/批） 混合時間：40-90 (小時） D. 壓制:將混合均勻的物料經(jīng)過摻膠制粒后進行壓制，模壓和擠壓相結(jié)合； E. 燒結(jié):將壓制后的半成品進行真空燒結(jié)和低壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度：1420-1560°C。
【專利摘要】本發(fā)明的高速鋼錐柄麻花鉆涂層工藝技術，它是利用等離子表面熔覆技術對高速鋼錐柄麻花鉆的主切削刃槽表面融覆，即在表面涂覆高硬度耐磨抗氧化的WC-TICN基金屬陶瓷涂層材料與LF-WT11棒材制備涂層技術，其工藝將TICN粉碳化鎢粉、碳化鋯粉、碳化鉬粉、碳化鉻粉、碳化釩粉、鈷粉、鎳粉、(Ta，Nb)C粉按比例進行配料均勻混合，經(jīng)壓制、燒結(jié)工藝，制取高速鋼錐柄麻花鉆涂層材料LF-WT11棒材，再通過各種金屬和碳化物之間的高熱固熔反應和粘結(jié)作用，促使合金晶粒反應完全的緊密結(jié)合，主要是通過粉末冶金的配料、壓制、燒結(jié)理論來實現(xiàn)。
【IPC分類】C23C24/10
【公開號】CN105441936
【申請?zhí)枴緾N201510760565
【發(fā)明人】劉昭暉
【申請人】劉昭暉
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月11日