合金材料加工刀具制造工艺制造技术

本发明专利技术适用于刀具加工技术领域，公开了一种合金材料加工刀具制造工艺，包括以下步骤，制备具有刀具本体，于所述刀具本体的表面通过化学气相沉积CVD的方式形成工作层，对形成有所述工作层的刀具本体进行低温深冷处理。本发明专利技术所提供的合金材料加工刀具制造工艺，其在化学气相沉积CVD的方式形成工作层后，通过低温深冷处理可以提高各组织的稳定性，改善刀具综合性能。经过上述处理后，通过大量切削试验证明，可以有效地大幅提高刀具寿命，降低刀具成本，改善加工质量，可应用于航空航天发动机叶片材料等高温合金钛合金的加工中，加工精度高、加工效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于刀具加工
，尤其涉及一种合金材料加工刀具制造工艺。
技术介绍
目前，航空航天发动机叶片材料等都是高温合金钛合金，产品的复杂程度和精度要求很高，对加工设备和使用刀具提出了更高的要求。现有技术中的高温合金钛合金加工刀具，主要还是以超硬涂层的硬质合金刀具为主，但使用寿命比较低。部分高寿命的使用场合用了超硬材料刀具(PCBN,陶瓷)，但由于超硬材料加工难，成本高，使用有一定局限性，使用面比较小。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种合金材料加工刀具制造工艺，其可以提高刀具的可靠性和延长刀具的使用寿命。本专利技术的技术方案是：一种合金材料加工刀具制造工艺，包括以下步骤，制备具有刀具本体，于所述刀具本体的表面通过化学气相沉积CVD的方式形成工作层，对形成有所述工作层的刀具本体进行低温深冷处理。可选地，所述刀具本体于表面通过化学气相沉积CVD的方式形成工作层前，先钝化处理或/和涂设有用于增强所述刀具本体与所述工作层之间附着力的基底层。可选地，所述基底层包括氮化钛或/和铬；所述基底层的厚度为20至40纳米。可选地，所述工作层包括有Ti、Al、Cr、Cu、Ni中的至少一种。可选地，所述工作层的厚度为2～4微米。可选地，于所述刀具本体上形成有工作层后，采用钝化抛光设备对工作层进行抛光，或者/和，采用二硫化钼材料渗入扩散到工作层中或/和刀具本体中。可选地，进行低温深冷处理步骤中，包括依次进行的降温工序、保温工序和升温工序。可选地，所述降温工序为在3至7小时内将形成有所述工作层的刀具本体由0摄氏度降温至零下200至零下260摄氏度。可选地，所述保温工序为将形成有所述工作层的刀具本体在零下200至零下260摄氏度的范围内保持恒定温度10至30小时。可选地，所述升温工序为在3至7小时内将形成有所述工作层的刀具本体由零下200至零下260摄氏度升至零摄氏度或零摄氏度以上。本专利技术所提供的合金材料加工刀具制造工艺，其在化学气相沉积CVD的方式形成工作层后，通过低温深冷处理可以提高各组织的稳定性，改善刀具综合性能。经过上述处理后，通过大量切削试验证明，可以有效地大幅提高刀具寿命，降低刀具成本，改善加工质量，可应用于航空航天发动机叶片材料等高温合金钛合金的加工中，使用面大，加工精度高、加工效率高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的合金材料加工刀具制造工艺所生产刀具的平面示意图；图2是本专利技术实施例提供的合金材料加工刀具制造工艺所生产刀具的涂层示意图；图3是本专利技术实施例提供的合金材料加工刀具制造工艺所生产刀具的涂层示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。还需要说明的是，本专利技术实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。如图1～图3所示，本专利技术实施例提供的一种合金材料加工刀具制造工艺，包括以下步骤，制备刀具本体10，刀具本体10为金属件，刀具本体10包括刀柄部1、圆周切削刃2、球面切削刃3。刀具本体10具有基体101，于所述刀具本体10的表面通过化学气相沉积CVD的方式形成工作层103，对形成有所述工作层103的刀具本体10进行低温深冷处理(也可称超冷处理)，通过化学气相沉积CVD和低温深冷处理，CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积)指是指高温下的气相反应，例如，金属卤化物、有机金属、碳氢化合物等的热分解，氢还原或使它的混合气体在高温下发生化学反应以析出金属、氧化物、碳化物等无机材料的方法，使刀具的表面具有由CVD形成的工作层102，，使刀具在切削过程中，有更低的摩擦系数，减少摩擦力，且化学气相沉积CVD的加工方式具有设备简单、涂层结合强度高、形成快、成本低等优点。在化学气相沉积CVD的方式形成工作层103后，通过低温深冷处理可以提高各组织的稳定性，改善刀具综合性能。经过上述处理后，通过大量切削试验证明，可以有效地大幅提高刀具寿命，降低刀具成本，改善加工质量，可应用于航空航天发动机叶片材料等高温合金钛合金的加工中，加工精度高、加工效率高。具体地，所述刀具本体10于表面通过化学气相沉积CVD的方式形成工作层103前，先在刀具本体10的基体101进行钝化处理或/和涂设有用于增强所述刀具本体10与所述工作层103之间附着力的基底层102，以提高刀具的可靠性和使用寿命。工作层103、基底层102可以仅设置于圆周切削刃2、球面切削刃3处(除刀柄部1)，也可设置于整个刀具本体10的表面(包括刀柄部1)。具体地，所述基底层102可包括但不限于氮化钛或/和铬等合适成份；所述基底层102的厚度可以为20至40纳米。具体地，所述工作层103包括有Ti、Al、Cr、Cu、Ni中的至少一种。具体应用中，所述工作层103包括有Ti、Al、Cr、Cu、Ni中的至少两种或全部。具体地，所述工作层103的硬度大于4000HV；所述工作层103的摩擦系数可为0.5；所述工作层103的总厚度可以为2～4.5微米。具体地，于所述刀具本体10上形成有工作层103后，采用钝化抛光设备对工作层103进行抛光，或者/和，采用二硫化钼材料渗入扩散到工作层103中或/和刀具本体10中，以减小摩擦。具体地，进行低温深冷处理步骤中，包括依次进行的降温工序、保温工序和升温工序。具体应用中，所述降温工序为在3至7小时内将形成有所述工作层103的刀具本体10由0摄氏度或0摄氏度以上降温至零下200至零下260摄氏度。降温工序的时间可以4小时或5小时或6小时。降温工序的最低温度可以为零下220或零下230或零下240摄氏度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合金材料加工刀具制造工艺，其特征在于，包括以下步骤，制备刀具本体，于所述刀具本体的表面通过化学气相沉积CVD的方式形成工作层，对形成有所述工作层的刀具本体进行低温深冷处理。

【技术特征摘要】
1.一种合金材料加工刀具制造工艺，其特征在于，包括以下步骤，制备刀
具本体，于所述刀具本体的表面通过化学气相沉积CVD的方式形成工作层，对
形成有所述工作层的刀具本体进行低温深冷处理。
2.如权利要求1所述的合金材料加工刀具制造工艺，其特征在于，所述刀
具本体于表面通过化学气相沉积CVD的方式形成工作层前，先钝化处理或/和涂
设有用于增强所述刀具本体与所述工作层之间附着力的基底层。
3.如权利要求2所述的合金材料加工刀具制造工艺，其特征在于，所述基
底层包括氮化钛或/和铬；所述基底层的厚度为20至40纳米。
4.如权利要求1所述的合金材料加工刀具制造工艺，其特征在于，所述工
作层包括有Ti、Al、Cr、Cu、Ni中的至少一种或至少两种或全部。
5.如权利要求1所述的合金材料加工刀具制造工艺，其特征在于，所述工
作层的厚度为2～4微米。
6.如权利要求1所述的合金材料加工刀具制造工艺，其特征在于，于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳渺安，伦广春，周楚斌，刘浩，李军旗，
申请(专利权)人：深圳市圆梦精密技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44