一种机械切削刀具复合材料制造技术

本发明专利技术提供了一种机械切削刀具复合材料，包含以下重量份原料：碳化钨20‑30份，碳化钛5‑10份，球形钴粉10‑15份，镧和钐混合稀土粉末1‑2份,碳化铬1‑3份，浓度为95%的乙醇200‑400份，表面镀钛的金刚石粉15‑30份，表面镀钛的CBN粉15‑25份，粘接剂10‑20份。所述粘结剂为表面包裹金属的陶瓷晶须。所述陶瓷晶须的表面包裹金属为选自钴、铜、镍和铁中的一种或多种。本发明专利技术提供的复合材料制成的刀具的切削性能明显高于普通切削刀具的性能，提高了切削效率，使用寿命提高约50%，大大降低了刀具的使用成本。

A mechanical cutting tool composite material

The present invention provides a mechanical cutting tool composite material comprises the following raw materials: 20 parts by weight of tungsten carbide titanium carbide 30, 5 10 copies, 15 copies of the 10 spherical cobalt powder, mixed powder of rare earth lanthanum and samarium 1 2 copies, 3 copies of the 1 chromium carbide, ethanol concentration of 95% 200 400 copies, 15 Ti coated diamond powder 30, Ti coated surface CBN powder 15 25 copies, 20 copies of 10 adhesive. The binder is a ceramic whisker coated with metal. The surface of the ceramic whisker is coated with one or more metals selected from cobalt, copper, nickel and iron. The cutting performance of the tool made of the composite material is obviously higher than that of the common cutting tool, the cutting efficiency is improved, the service life is increased by about 50%, and the use cost of the cutting tool is greatly reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种机械切削刀具复合材料
本专利技术涉及机械切削材料
，具体涉及一种机械切削刀具复合材料。
技术介绍
在机械制造业中，要用切削刀具将金属切削加工成各种机械零件，这些切削刀具大多数都是由高速钢材料制成。由于切削刀具表面与金属切屑之间的强烈摩擦和金属的强烈变形，都产生了大量的热，因此切削刀具的工作温度很高，这会降低切削刀具的硬度和使用寿命。金刚石或立方氮化硼(CBN)作为一种超硬材料，具有极高的硬度和耐磨性，由它们合成的复合材料制成的刀具特别适合加工那些难加工的材料。如以金刚石颗粒合成的复合片具有极高的硬度和耐磨性，适合高速车削常规刀具难加工的高硅铝合金(≥10％Si)，而以CBN颗粒合成的复合片具有较高的硬度和耐热性能，适合高速车削高硬度的黑色金属，如铸铁类、粉末合金类、淬火刚等材料。近年来在车削领域提出了高效高精绿色加工的要求，这就要求切削刀具材料具有高的耐热性和良好的抗冲击性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的问题，提供一种机械切削刀具复合材料。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案来实现的：一种机械切削刀具复合材料，包含以下重量份原料：碳化钨20-30份，碳化钛5-10份，球形钴粉10-15份，镧和钐混合稀土粉末1-2份,碳化铬1-3份，浓度为95%的乙醇200-400份，表面镀钛的金刚石粉15-30份，表面镀钛的CBN粉15-25份，粘接剂10-20份。优选地，所述球形钴粉的粒度为0.5-1.5um，所述碳化铬的粒度为1.2-1.8um，所述表面镀钛的金刚石粉和CBN粉的粒度为1-10um。优选地，所述粘结剂为表面包裹金属的陶瓷晶须。优选地，所述陶瓷晶须的表面包裹金属为选自钴、铜、镍和铁中的一种或多种。优选地，所述金刚石板和CBN粉表面的钛膜厚度为250-300nm。优选地，所述碳化钨的平均粒度为0.5-3.5um。优选地，所述镧和钐混合稀土粉末中镧和钐的质量比为1：1，所述镧和钐混合稀土粉末的平均粒度为0.1-0.5um。优选地，所述刀具的表层有厚度为10-20um的涂层材料，所述涂层材料包含钛元素、铝元素、氮元素和硅元素，且所述钛元素、铝元素、氮元素和硅元素的质量比例为2：1:2：0.1。本专利技术与现有技术相比，具有如下的有益效果：本专利技术采用碳化钨、碳化钛、球形钴粉、镧和钐混合稀土粉末、碳化铬、浓度为95%的乙醇、表面镀钛的金刚石粉、表面镀钛的CBN粉和粘接剂，得到的刀具基体具备较高的强度和韧性，刀具材料的微观结构孔隙率低，晶界纯净且晶粒细小。本专利技术具有优良的耐热性和耐冲击性，具体表现为其耐热性较现有的同类切削刀具提高至少120℃，耐冲击性可提高13-20%,此外刀具的抗磨损性能好，使得本专利技术提供的复合材料制成的刀具的切削性能明显高于普通切削刀具的性能，提高了切削效率，使用寿命提高约50%，大大降低了刀具的使用成本。表面涂层能进一步细化复合材料表层的晶粒尺寸，使得制成的切削刀具的表层强度也显著增强。以表面包裹金属的陶瓷晶须为必要的粘接剂，形成活性合金化合物，有利于提高各原料的活性和复合材料的致密性。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1一种机械切削刀具复合材料，包含以下重量份原料：碳化钨20克，碳化钛5克，球形钴粉10克，镧和钐混合稀土粉末1克,碳化铬1克，浓度为95%的乙醇200克，表面镀钛的金刚石粉15克，表面镀钛的CBN粉15克，粘接剂10克。本实施例中，所述球形钴粉的粒度为0.5um，所述碳化铬的粒度为1.2um，所述表面镀钛的金刚石粉和CBN粉的粒度为1um。本实施例中，所述粘结剂为表面包裹金属的陶瓷晶须。本实施例中，所述陶瓷晶须的表面包裹金属为选自钴、铜、镍和铁中的一种或多种。本实施例中，所述金刚石板和CBN粉表面的钛膜厚度为250nm。本实施例中，所述碳化钨的平均粒度为0.5um。本实施例中，所述镧和钐混合稀土粉末中镧和钐的质量比为1：1，所述镧和钐混合稀土粉末的平均粒度为0.1um。本实施例中，所述刀具的表层有厚度为10um的涂层材料，所述涂层材料包含钛元素、铝元素、氮元素和硅元素，且所述钛元素、铝元素、氮元素和硅元素的质量比例为2：1:2：0.1。实施例2一种机械切削刀具复合材料，包含以下重量份原料：碳化钨30克，碳化钛10克，球形钴粉15克，镧和钐混合稀土粉末2克,碳化铬3克，浓度为95%的乙醇400克，表面镀钛的金刚石粉30克，表面镀钛的CBN粉25克，粘接剂20克。本实施例中，所述球形钴粉的粒度为1.5um，所述碳化铬的粒度为1.8um，所述表面镀钛的金刚石粉和CBN粉的粒度为10um。本实施例中，所述粘结剂为表面包裹金属的陶瓷晶须。本实施例中，所述陶瓷晶须的表面包裹金属为选自钴、铜、镍和铁中的一种或多种。本实施例中，所述金刚石板和CBN粉表面的钛膜厚度为300nm。本实施例中，所述碳化钨的平均粒度为3.5um。本实施例中，所述镧和钐混合稀土粉末中镧和钐的质量比为1：1，所述镧和钐混合稀土粉末的平均粒度为0.5um。本实施例中，所述刀具的表层有厚度为20um的涂层材料，所述涂层材料包含钛元素、铝元素、氮元素和硅元素，且所述钛元素、铝元素、氮元素和硅元素的质量比例为2：1:2：0.1。实施例3一种机械切削刀具复合材料，包含以下重量份原料：碳化钨25克，碳化钛8克，球形钴粉13克，镧和钐混合稀土粉末1克,碳化铬2克，浓度为95%的乙醇300克，表面镀钛的金刚石粉22克，表面镀钛的CBN粉20克，粘接剂15克。本实施例中，所述球形钴粉的粒度为1um，所述碳化铬的粒度为1.5um，所述表面镀钛的金刚石粉和CBN粉的粒度为6um。本实施例中，所述粘结剂为表面包裹金属的陶瓷晶须。本实施例中，所述陶瓷晶须的表面包裹金属为选自钴、铜、镍和铁中的一种或多种。本实施例中，所述金刚石板和CBN粉表面的钛膜厚度为280nm。本实施例中，所述碳化钨的平均粒度为2um。本实施例中，所述镧和钐混合稀土粉末中镧和钐的质量比为1：1，所述镧和钐混合稀土粉末的平均粒度为0.3um。本实施例中，所述刀具的表层有厚度为15um的涂层材料，所述涂层材料包含钛元素、铝元素、氮元素和硅元素，且所述钛元素、铝元素、氮元素和硅元素的质量比例为2：1:2：0.1。本专利技术采用碳化钨、碳化钛、球形钴粉、镧和钐混合稀土粉末、碳化铬、浓度为95%的乙醇、表面镀钛的金刚石粉、表面镀钛的CBN粉和粘接剂，得到的刀具基体具备较高的强度和韧性，刀具材料的微观结构孔隙率低，晶界纯净且晶粒细小。本专利技术具有优良的耐热性和耐冲击性，具体表现为其耐热性较现有的同类切削刀具提高至少120℃，耐冲击性可提高13-20%,此外刀具的抗磨损性能好，使得本专利技术提供的复合材料制成的刀具的切削性能明显高于普通切削刀具的性能，提高了切削效率，使用寿命提高约50%，大大降低了刀具的使用成本。表面涂层能进一步细化复合材料表层的晶粒尺寸，使得制成的切削刀具的表层强度也显著增强。以表面包裹金属的陶瓷晶须为必要的粘接剂，形成活性合金化合物，有利于提高各原料的活性和复合材料的致密性。以上仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械切削刀具复合材料，其特征在于，包含以下重量份原料：碳化钨                  20‑30份，碳化钛                  5‑10份，球形钴粉                10‑15份，镧和钐混合稀土粉末      1‑2份,碳化铬                  1‑3份，浓度为95%的乙醇         200‑400份，表面镀钛的金刚石粉      15‑30份，表面镀钛的CBN 粉        15‑25份，粘接剂                  10‑20份。

【技术特征摘要】
1.一种机械切削刀具复合材料，其特征在于，包含以下重量份原料：碳化钨20-30份，碳化钛5-10份，球形钴粉10-15份，镧和钐混合稀土粉末1-2份,碳化铬1-3份，浓度为95%的乙醇200-400份，表面镀钛的金刚石粉15-30份，表面镀钛的CBN粉15-25份，粘接剂10-20份。2.根据权利要求1所述的一种机械切削刀具复合材料，其特征在于，所述球形钴粉的粒度为0.5-1.5um，所述碳化铬的粒度为1.2-1.8um，所述表面镀钛的金刚石粉和CBN粉的粒度为1-10um。3.根据权利要求1所述的一种机械切削刀具复合材料，其特征在于，所述粘结剂为表面包裹金属的陶瓷晶须。4.根据权利要求3所述的一种机械切削刀具复合材料，其特征在于，所述陶瓷晶须的表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：解正来，
申请(专利权)人：合肥汇之新机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34