專利名稱：一種液體中機(jī)械加工用耐腐蝕刀具的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工用刀具，一種液體中機(jī)械加工用耐腐蝕刀具。
技術(shù)背景
刀具是機(jī)械加工領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的一類用具，其加工和制造方法有很多。中國專利公開說明書CN1070857A—種硬質(zhì)合金滾刀的復(fù)合電加工方法及專用設(shè)備，該方法為電火花加工、電解加工、機(jī)械磨削三者的復(fù)合，所采用的設(shè)備為改進(jìn)后的C8955鏟齒機(jī)床。 用該方法和設(shè)備加工硬質(zhì)合金滾刀，可提高工效、縮短加工時(shí)間、降低砂輪損耗并減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)加工出的滾刀表面粗糙度低，刃口無燒傷現(xiàn)象。
中國專利公開說明書CN00104139A公開了一種刀具的表面處理方法，采用過濾陰極弧等離子源極使上述刀刃上沉積出非晶態(tài)金剛石硬碳涂層，沉積在基片的鋒利刃邊上的非晶態(tài)金剛石涂層至少含有40% (體積)的碳鍵，其硬度至少為45千兆牛頓/米2，其模量至少為400千兆牛頓/米2?？梢詫ι鲜龌M(jìn)行機(jī)械磨削，在基片與非晶態(tài)金剛石涂層之間沒有中間層。上述涂層使薄刀片具有剛性和韌性，同時(shí)又保持高的長寬比。
中國專利公開說明書CN1539583A整體式硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)刀具金剛石涂層制備裝置主要包括熱絲電源、減速電機(jī)、密封回轉(zhuǎn)裝置、密封墊圈、石英管、基體支撐臺、直流偏壓源、底座密封墊圈、底座、進(jìn)水管、抽氣管道、出水管、反應(yīng)室、熱敏電阻、熱絲、銅質(zhì)導(dǎo)氣管、 質(zhì)量流量計(jì)、氣瓶。
歐洲專利公開說明書EP2201153A1公開了在超合金的通常車削中特別有用的涂層硬質(zhì)合金刀片。所述刀片的特征在于WC，5. 0-7. Owt %的Co、0. 22-0. 43wt%的Cr的硬質(zhì)合金的成分以及19_28kA/m的矯頑力(He)。涂層包括單個(gè)(TixAll-x) N層，此處χ介于 0. 25與0. 50之間，該涂層具有NaCl型的晶體結(jié)構(gòu)、介于3. Oym與5. Oym之間的總厚度、 (200)織構(gòu)以及介于2. 5*10-3與5. 0*10-3之間的壓縮殘余應(yīng)變，可能跟著最外的TiN層。
以上現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中對于機(jī)械加工的刀具都側(cè)重于刀具本身的合金的成分及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在合金工業(yè)發(fā)展以后，已經(jīng)不能有效提高刀具的應(yīng)用范圍；同時(shí)現(xiàn)有刀具都側(cè)重于高硬度，高切削使用壽命；同時(shí)更多的側(cè)重研究刀具的表面涂層，而表面多層多側(cè)重與金剛石類或類金剛石的研究。沒有針對對于特定介質(zhì)用的刀具和特定硬度范圍使用的刀具研發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種液體中機(jī)械加工用耐腐蝕刀具的制造方法，對坯料進(jìn)行機(jī)械加工成刀坯，包括刀柄和刀刃部分，磨削出刀刃，刀柄部分加工出螺栓孔，螺栓孔和刀刃部分分別經(jīng)過相應(yīng)表面處理，使得在pH = 4-10的液體中進(jìn)行切割，不會發(fā)生腐蝕。
所述的螺栓孔的表面處理包括電沉積鋁-對鋁層進(jìn)行陽極氧化或微弧氧化。
所述陽極氧化工藝為氧化液組分=Na3PO4 8_12g/L，焦磷酸鈉l_5g/L，煙酸l_5g/L，l-5g/L (MM)3RhCl6 ；電流密度為 l_3A/dm2，時(shí)間 80_100min，溫度 50_75°C。
所述微弧氧化工藝為氧化液組分=Na2SiO3 8_12g/L，焦磷酸鈉8_12g/L，氨基酸鈉 0-1. 5g/L，l-5g/L(NH4)3RhCl6，電流密度為 15_20A/dm2，時(shí)間 5_9min，溫度 40_60°C。
在電沉積鋁時(shí)，只對螺栓孔內(nèi)及孔周圍2-3mm范圍內(nèi)沉積，沉積厚度為0. 5-lmm, 具體采用高密度聚氯乙烯膠覆蓋其它非沉積部分。
所述的刀刃部分進(jìn)一步沉積具有一定硬度的非晶保護(hù)涂層，所述硬度范圍為Hv 300-500，所述的非晶保護(hù)涂層優(yōu)選鋁基非晶或鎂基非晶，所述鋁基非晶優(yōu)選AI93· 5^2. 5 0
對非晶涂層進(jìn)行陽極氧化或微弧氧化，陽極氧化或微弧氧化工藝如上。
其特征在于在陽極氧化或微弧氧化時(shí)，只對刀刃部分氧化，膜厚為100nm-500微米，其它非氧化部分采用低密度聚氯乙烯膠覆蓋。
本發(fā)明所制備的刀具的突出優(yōu)點(diǎn)之一在于應(yīng)用與液體介質(zhì)中的刀具，其具有在液體介質(zhì)中工作的切削性能，不易于腐蝕；優(yōu)點(diǎn)之二在于，其切削硬度范圍適中，降低了沉積金剛石的高成本，適于硬度要求中等的切削，有利于切削的專業(yè)化、精細(xì)化發(fā)展；優(yōu)點(diǎn)之三在于經(jīng)過特殊的表面處理，防止了在液體切削中的安裝件的銹蝕，如螺栓銹蝕，不易拆卸，容易毀壞刀具的做法。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
一種液體中機(jī)械加工用耐腐蝕刀具的制造方法，對坯料進(jìn)行機(jī)械加工成刀坯，包括刀柄和刀刃部分，磨削出刀刃，刀柄部分加工出螺栓孔，螺栓孔和刀刃部分分別經(jīng)過相應(yīng)表面處理，使得在PH = 10的液體中進(jìn)行切割，不會發(fā)生腐蝕，螺栓孔的表面處理采用電沉積鋁，在電沉積鋁時(shí)，只對螺栓孔內(nèi)及孔周圍2-3mm范圍內(nèi)沉積，沉積厚度為1mm，具體采用高密度聚氯乙烯膠覆蓋其它非沉積部分，然后對鋁層進(jìn)行陽極氧化，陽極氧化工藝為氧化液組分=Na3PO4 8-12g/L，焦磷酸鈉 l_5g/L，煙酸 l_5g/L，l-5g/L (NH4) 3RhCl6 ；電流密度為 l-3A/dm2，時(shí)間 80-100min，溫度 50_75°C。
所述的刀刃部分進(jìn)一步沉積具有一定硬度的非晶保護(hù)涂層，所述硬度范圍為Hv 300，非晶保護(hù)涂層Al93.5V2.5!^2ft~2，對涂層進(jìn)行陽極氧化，氧化工藝同上，在陽極氧化或微弧氧化時(shí)，只對刀刃部分氧化，膜厚為500微米，其它非氧化部分采用低密度聚氯乙烯膠覆至ΓΤΠ ο
實(shí)施例二
一種液體中機(jī)械加工用耐腐蝕刀具的制造方法，對坯料進(jìn)行機(jī)械加工成刀坯，包括刀柄和刀刃部分，磨削出刀刃，刀柄部分加工出螺栓孔，螺栓孔和刀刃部分分別經(jīng)過相應(yīng)表面處理，使得在PH = 4的液體中進(jìn)行切割，不會發(fā)生腐蝕。
所述的螺栓孔的表面處理包括電沉積鋁，在電沉積鋁時(shí)，只對螺栓孔內(nèi)及孔周圍2-3mm范圍內(nèi)沉積，沉積厚度為0. 5mm，具體采用高密度聚氯乙烯膠覆蓋其它非沉積部分，然后對鋁層進(jìn)行微弧氧化，微弧氧化工藝為氧化液組分=Na2SiO3 8-12g/L，焦磷酸鈉 8-12g/L，氨基酸鈉 0-1. 5g/L，l-5g/L(NH4)3RhCl6，電流密度為 15_20A/dm2，時(shí)間 5_9min，溫 ^ 40-60 0C ο
所述的刀刃部分進(jìn)一步沉積具有一定硬度的非晶保護(hù)涂層，所述硬度范圍為Hv 300-500，所述的非晶保護(hù)涂層優(yōu)選鋁基非晶或鎂基非晶，所述鋁基非晶優(yōu)選 Al93.5V2.5Fe2Pr20對非晶涂層進(jìn)行微弧氧化，陽極氧化或微弧氧化工藝如上，微弧氧化時(shí)，只對刀刃部分氧化，膜厚為IOOnm微米，其它非氧化部分采用低密度聚氯乙烯膠覆蓋。
申請人聲明，本發(fā)明通過上述實(shí)施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程， 但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)， 對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種液體中機(jī)械加工用耐腐蝕刀具的制造方法，對坯料進(jìn)行機(jī)械加工成刀坯，包括刀柄和刀刃部分，將刀刃進(jìn)一步磨削，其特征在于刀柄部分加工出螺栓 孔，螺栓孔和刀刃部分分別經(jīng)過相應(yīng)表面處理，使得在PH = 4-10的液體中進(jìn)行切割，不會發(fā)生腐蝕。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的方法，其特征在于所述的螺栓孔的表面處理包括電沉積鋁-對鋁層進(jìn)行陽極氧化或微弧氧化。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述陽極氧化工藝為氧化液組分Na3PO4 8-12g/L，焦磷酸鈉 l_5g/L，煙酸 l_5g/L，l-5g/L(NH4)3RhCl6 ；電流密度為 l_3A/dm2，時(shí)間 80-100min，溫度 50_75°C。
4.如權(quán)利要求2所述方法，其特征在于所述微弧氧化工藝為氧化液組分=Na2SiO3 8-12g/L，焦磷酸鈉 8-12g/L，氨基酸鈉 0-1. 5g/L，l_5g/L (NH4) 3RhCl6，電流密度為 15-20A/ dm2,時(shí)間 5-9min，溫度 40_60°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在電沉積鋁時(shí)，只對螺栓孔內(nèi)及孔周圍2-3mm范圍內(nèi)沉積，沉積厚度為0. 5_lmm，具體采用高密度聚氯乙烯膠覆蓋其它非沉積部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所說的方法，其特征在于所述的刀刃部分進(jìn)一步沉積具有一定硬度的非晶保護(hù)涂層，所述硬度范圍為Hv 300-500，所述的非晶保護(hù)涂層優(yōu)選鋁基非晶或鎂基非晶，所述鋁基非晶優(yōu)選Al93.5V25Fe2Pr2。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所說的方法，其特征在于對非晶涂層進(jìn)行陽極氧化或微弧氧化，陽極氧化或微弧氧化工藝如權(quán)利要求3或4。
8.根據(jù)權(quán)利要求7項(xiàng)所述的方法，其特征在于在陽極氧化或微弧氧化時(shí)，只對刀刃部分氧化，膜厚為lOOnm-500微米，其它非氧化部分采用低密度聚氯乙烯膠覆蓋。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液體中機(jī)械加工用耐腐蝕刀具的制造方法，對坯料進(jìn)行機(jī)械加工成刀坯，包括刀柄和刀刃部分，磨削出刀刃，其特征在于刀柄部分加工出螺栓孔，螺栓孔和刀刃部分分別經(jīng)過相應(yīng)表面處理，表面處理含電沉積鋁時(shí)，只對螺栓孔內(nèi)及孔周圍2-3mm范圍內(nèi)沉積，沉積厚度為0.5-1mm，具體采用高密度聚氯乙烯膠覆蓋，在只對刀刃部分陽極氧化或微弧氧化時(shí)，膜厚為其它非氧化部分采用低密度聚氯乙烯膠覆蓋，使得在pH＝4-10的液體中進(jìn)行切割，不會發(fā)生腐蝕。。
文檔編號C25D7/04GK102501040SQ201110343769
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月3日
發(fā)明者韋旭良 申請人:無錫歐亞精密沖壓件有限公司