用于數控設備的超硬構造刀具的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于數控設備的超硬構造刀具。
【背景技術】
[0002]隨著新技術革命的發(fā)展，要求不斷提高切削加工生產率和降低生產成本.，特別是數控機床的發(fā)展，要求開發(fā)比硬質合金刀具切速更高、更耐磨的新型刀具。日前各種高強度、高硬度、耐腐蝕、耐磨和耐高溫的難以切削的新材料日益增多。據文獻估計，這類材料己占國際上加工總數的50%以上.，硬質合金刀具對其中不少新材料的加工難以勝任。另一方面，現在國際上硬質合金產量己達20 000- 25 000 to每年消耗大量的金屬，如W、Co、Ta和Nb等。這些金屬的礦產資源正日益減少，價格上漲，按日前消耗速度，用不了幾十年.有些資源將耗盡。陶瓷刀具就是在這樣的背景下發(fā)展起來的。
[0003]早在1912-1913年.英國和德國己出現了氧化鋁陶瓷刀具，但其在生產上的應用則始于1950年。由于其強度、韌度低，較長時期內僅限于做連續(xù)切削精加工用.，且切削速度和進給量都較低。直到1968年才出現第2代陶瓷刀具-復合氧化鋁刀具，在強度和韌度上較之氧化鋁刀具有了明顯提高，可以在較高的速度和較大的進給量下切削各種工件.得到了較廣泛的應用。
[0004]20世紀70年代末到80年代初國際出現了第3代陶瓷刀具-氮化硅陶瓷刀具。這類陶瓷刀具有比復合氧化鋁刀具更高的韌性、抗沖擊性、高溫強度和抗熱震性。陶瓷刀片在各工業(yè)發(fā)達國家的產量增長很快。
[0005]我國自20世紀60年代中開始批量生產復合氧化鋁刀片，目前年生產量為14-15萬片。氧化硅陶瓷刀片雖自20世紀70年代中就開始研宄，由于性能欠佳，不能滿足需求。近幾年來，隨著對高溫結構陶瓷領域研宄的不斷深入，使氮化硅陶瓷的性能有了很大提高，從而使氮化硅陶瓷刀具在我國迅速發(fā)展起來。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明提供一種具有良好的鍛造性能、熱處理性能、焊接性能優(yōu)點的用于數控設備的超硬構造刀具。
[0007]本發(fā)明的技術方案是:一種用于數控設備的超硬構造刀具，所述用于數控設備的超硬構造刀具通過涂層硬質合金、白色陶瓷和高硅鋁合金組合而成，所述涂層硬質合金為氮化鈦基硬質合金，所述的涂層硬質合金占用于數控設備的超硬構造刀具總體分量的70%-78%，所述的白色陶瓷占用于數控設備的超硬構造刀具總體分量的15%-18%，所述的高硅鋁合金占用于數控設備的超硬構造刀具總體分量的6%-13%。
[0008]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述白色陶瓷包括純氧化鋁。
[0009]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的涂層硬質合金占用于數控設備的超硬構造刀具總體分量的74%，所述的白色陶瓷占用于數控設備的超硬構造刀具總體分量的17%，所述的高硅鋁合金占用于數控設備的超硬構造刀具總體分量的9%。
[0010]本發(fā)明的一種用于數控設備的超硬構造刀具，具有良好的鍛造性能、熱處理性能、焊接性能的優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0011]下面對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0012]其中，所述用于數控設備的超硬構造刀具通過涂層硬質合金、白色陶瓷和高硅鋁合金組合而成，所述涂層硬質合金為氮化鈦基硬質合金，所述的涂層硬質合金占用于數控設備的超硬構造刀具總體分量的70%-78%，所述的白色陶瓷占用于數控設備的超硬構造刀具總體分量的15%_18%，所述的高硅鋁合金占用于數控設備的超硬構造刀具總體分量的6%-13%ο
[0013]進一步說明，所述白色陶瓷包括純氧化鋁，所述的涂層硬質合金占用于數控設備的超硬構造刀具總體分量的74%，所述的白色陶瓷占用于數控設備的超硬構造刀具總體分量的17%，所述的高硅鋁合金占用于數控設備的超硬構造刀具總體分量的9%。
[0014]在進一步說明，涂層硬質合金刀具是在強度和韌性較好的硬質合金基體表面上，利用氣相沉積方法涂覆一薄層耐磨性好的難熔金屬或非金屬化合物(也可涂覆在陶瓷、高速鋼、金剛石和立方氮化硼等超硬材料刀片上)而獲得的。涂層作為一個化學屏障和熱屏障，減少了刀具與工件間的擴散和化學反應，從而減少了月牙槽磨損。涂層硬質合金刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化學性能穩(wěn)定、耐熱耐氧化、摩擦因數小和熱導率低等特性，切削時可比未涂層刀具提高刀具壽命3~5倍以上，提高切削速度20%~70%，提高加工精度0.5~1級，降低刀具消耗費用20。/『50%。因此，涂層刀具已成為現代切削刀具的標志，在刀具中的使用比例已超過50%。目前，切削加工中使用的各種刀具，包括車刀、鏜刀、鉆頭、鉸刀、拉刀、絲錐、螺紋梳刀、滾壓頭、銑刀、成形刀具、齒輪滾刀和插齒刀等都可采用涂層工藝來提高它們的使用性能。
[0015]在進一步說明，高硅鋁合金的硅含量較低時(比如0.7)，鋁硅合金的延展性較好，常用來做變形合金；硅含量較高時(比如7%)，鋁硅合金熔體的填充性較好，常用來做鑄造合金。在含硅量超過Al-Si共晶點(硅12.6%)的鋁硅合金中，硅的顆粒含量高達14.5%?25%時，再加入一定量的Ni，⑶，Mg等元素能改善其綜合力學性能。它們可用于汽車發(fā)動機中代替鑄鐵汽缸而明顯減輕重量。用作汽缸的鋁硅合金，可經過電化學處理以浸蝕表層鋁而在缸內壁保留鑲嵌于基體的初生硅質點，其抗擦傷能力和抗磨損性以明顯改善。其中含硅量11%?13%的合金以其質輕、低膨脹系數和高耐蝕性能等特點而成為最佳的活塞材料之一。在含硅量超過Al-Si共晶點(硅11.7%)的鋁硅合金中，硅的顆?？擅黠@提高合金的耐磨性，組成一類用途很廣的耐磨合金。含硅量11%?13%的合金以其質輕、低膨脹系數和高耐蝕性能等特點而成為最佳的活塞材料之一。在金屬鋁中加入相關的非金屬原料可以是鋁的物理屬性發(fā)生變化。本發(fā)明提供一種用于數控設備的超硬構造刀具，具有良好的鍛造性能、熱處理性能、焊接性能的優(yōu)點。
[0016]本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領域的技術人員在本發(fā)明所揭露的技術范圍內，可不經過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求書所限定的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種用于數控設備的超硬構造刀具，其特征在于:所述用于數控設備的超硬構造刀具通過涂層硬質合金、白色陶瓷和高硅鋁合金組合而成，所述涂層硬質合金為氮化鈦基硬質合金，所述的涂層硬質合金占用于數控設備的超硬構造刀具總體分量的70%-78%，所述的白色陶瓷占用于數控設備的超硬構造刀具總體分量的15%-18%，所述的高硅鋁合金占用于數控設備的超硬構造刀具總體分量的6%-13%。2.根據權利要求1所述的用于數控設備的超硬構造刀具，其特征在于:所述白色陶瓷包括純氧化鋁。3.根據權利要求1所述的用于數控設備的超硬構造刀具，其特征在于:所述的涂層硬質合金占用于數控設備的超硬構造刀具總體分量的74%，所述的白色陶瓷占用于數控設備的超硬構造刀具總體分量的17%，所述的高硅鋁合金占用于數控設備的超硬構造刀具總體分量的9%。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于數控設備的超硬構造刀具，所述用于數控設備的超硬構造刀具通過涂層硬質合金、白色陶瓷和高硅鋁合金組合而成，所述涂層硬質合金為氮化鈦基硬質合金，所述的涂層硬質合金占用于數控設備的超硬構造刀具總體分量的70%-78%，所述的白色陶瓷占用于數控設備的超硬構造刀具總體分量的15%-18%，所述的高硅鋁合金占用于數控設備的超硬構造刀具總體分量的6%-13%。本發(fā)明提供一種用于數控設備的超硬構造刀具，具有良好的鍛造性能、熱處理性能、焊接性能的優(yōu)點。
【IPC分類】B23D43/00, B23C5/00, B23B27/14, B23B51/00
【公開號】CN104985209
【申請?zhí)枴緾N201510484483
【發(fā)明人】吉李磊
【申請人】江蘇塞維斯數控科技有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年8月10日