一种麻花钻的制备方法及麻花钻技术

本申请涉及合金制备领域，具体公开了一种麻花钻的制备方法及麻花钻。所述麻花钻的制备方法操作简单，易于控制，能够实现批量化生产。利用本申请所述麻花钻的制备方法制备麻花钻，所述麻花钻中切削部分的硬度在50HRC以上，冲击韧性为120

【技术实现步骤摘要】
一种麻花钻的制备方法及麻花钻


[0001]本申请涉及合金制备领域，更具体地涉及一种麻花钻的制备方法及麻花钻。

技术介绍

[0002]麻花钻是从实体材料上加工出孔的刀具，又是孔加工刀具中应用最广的刀具之一。麻花钻由切削部分、导向部分和夹持部分组成。切削部分担负着主要切削工作，需要较好的耐磨性；导向部分的作用是当切削部分切入工作孔后起导向作用，也是切削部分的备磨部分。夹持部分是用来传递扭矩，起到支撑的作用，需要较好的冲击韧性。
[0003]目前，麻花钻大约可分为三类：第一类为普通类，此类麻花钻需要经过铸造、加工和热处理后获得，此类麻花钻具有价格便宜、工艺简单等优点，但是此类麻花钻耐磨性不足，使用寿命较低。第二类为镀层类，镀层类麻花钻需要在切削部分和导向部分增加一层镀层(钛、钴等)，能够增加麻花钻表面的耐磨性，随着使用时间的延长，镀层逐渐被消磨，直接导致麻花钻的报废。第三类为硬质合金类，此类麻花钻在切削部分与工件接触部位镶嵌硬质合金块，能够增加麻花钻的耐磨性；但是硬质合金价格较为昂贵，且硬质合金冲击韧性差。当硬质合金类麻花钻使用时，容易造成硬质合金的破碎，进而使麻花钻失效。
[0004]本申请在普通类麻花钻的基础上改进麻花钻的制备方法，能够增加麻花钻的硬度、耐磨性及冲击韧性，从而延长麻花钻的使用寿命，以避免材料的浪费。

技术实现思路

[0005]为了提高麻花钻的硬度和冲击韧性，本申请提供一种麻花钻的制备方法及麻花钻。
[0006]第一方面，本申请提供了一种麻花钻的制备方法，包括以下步骤，S1：浇铸，将合金原料进行熔炼，浇注，制得合金铸锭；S2：锻造，将所述合金铸锭进行锻造，制得棒材；S3：轧制，将所述棒材进行一次轧制和二次轧制，分别获得一次制坯和二次制坯，其中所述一次轧制和所述二次轧制的加热温度为900
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1020℃，所述一次轧制和所述二次轧制的变形量为33
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50％；S4：加工成型，将所述二次制坯进行加工，制得麻花钻半成品，所述麻花钻半成品包括切削部分、导向部分和夹持部分；S5：热处理，将所述麻花钻半成品加热到910
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950℃后保温0.5
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1.5h，然后将切削部分和导向部分置于280
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300℃的盐浴炉内保温1
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2h，制得麻花钻。
[0007]在本申请中，麻花钻的制备需要经过浇铸、锻造、轧制、加工成型和热处理等五个步骤，能够提高麻花钻的硬度和冲击韧性，进而提高麻花钻的耐磨性，延长麻花钻的使用时间，减少材料的浪费，达到节能环保的目的。本申请制备的麻花钻主要用于使用环境较为恶劣的条件下，比如，用于混凝土、红砖墙体和金属的钻孔中。
[0008]在浇铸过程中，采用“高温出炉，低温浇注”的方法。首先将合金原料加入感应电炉
中熔炼，熔化成铁水，当熔炼的温度达到1570
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1600℃时，检测铁水的化学成分；当铁水的化学成分合格后出炉，当温度降至1430
‑
1470℃时，将所述铁水浇注在模具中，冷却至室温后制得合金铸锭。
[0009]当熔炼的温度低于1570℃时，高熔点的合金原料不能完全熔化；当熔炼的温度高于1600℃时，低熔点的合金原料烧损严重，造成材料的浪费。当浇注温度高于1470℃时，会存在“卷气”问题的发生，使合金铸锭内存在大量的缩孔和缩松，进而影响麻花钻的冲击韧性；当浇注温度低于1430℃时，会影响铁水的流动性。
[0010]在一个具体的实施方案中，所述熔炼的温度为1590℃，所述浇注的温度为1450℃。
[0011]优选地，所述合金铸锭按重量百分比计，包括C：0.50
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0.60％，Cr：1.86
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2.01％，Mn：2.1
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2.4％，Mo：0.2
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0.27％，Cu：0.2
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0.3％，Ni：0.2
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0.25％，Si：1.1
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1.25％，Al：1.0
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1.3％，P≤0.03％，S≤0.002％。
[0012]在浇铸过程中，合金原料按照C：0.50
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0.60％，Cr：1.86
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2.01％，Mn：2.1
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2.4％，Mo：0.2
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0.27％，Cu：0.2
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0.3％，Ni：0.2
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0.25％，Si：1.1
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1.25％，Al：1.0
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1.3％，P≤0.03％，S≤0.002％等重量百分比的元素进行配料，经过熔炼和浇注后，得到合金铸锭。合金铸锭内的含碳量为0.50
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0.60％，属于中碳钢范围内，通过其他元素的加入，能够提高麻花钻的淬透性，进而提高麻花钻的硬度和冲击韧性。
[0013]在锻造过程中，先将合金铸锭加热到950
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1000℃，然后在锻机上进行自由锻造，制得棒材。合金铸锭经过锻造后，能够改变合金铸锭的尺寸，细化合金铸锭内的晶粒组织，减小缩孔和缩松的数量，进而提高麻花钻的硬度和冲击韧性。所述合金铸锭的变形量为45
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65％，在此变形量范围内，合金铸锭的开裂性较小，且合金铸锭心部组织得到细化。
[0014]本申请中，合金铸锭经过锻造后得到棒材，再将棒材进行轧制处理，进一步细化棒材内部的组织，提高棒材的冲击韧性和硬度。在轧制过程中包括一次轧制和二次轧制。随着轧制次数的增多，棒材内部的组织逐渐被细化，机械性能也逐渐提高；但是轧制次数的增多必然导致工作效率的下降，棒材的性能与成本得不到相应的匹配。因此，在本申请中，轧制优选为两次轧制。
[0015]本申请所述一次轧制和所述二次轧制的加热温度为900
‑
1020℃；当加热温度高于1020℃时，棒材内部的组织逐渐长大，导致棒材机械性能的下降；当加热温度低于900℃时，棒材的温度低，不利于棒材的变形，增加棒材开裂的风险。
[0016]优选地，所述一次轧制和所述二次轧制的加热温度为940
‑
1000℃。
[0017]进一步优选地，所述一次轧制的加热温度为950℃，所述二次轧制的加热温度为980℃。棒材经过一次轧制后，棒材的直径变小，降温速率提高。因此，二次轧制的加热温度高于一次轧制的加热温度，利于二次轧制过程中，棒材的变形和组织细化。
[0018]在轧制过程中，所述一次轧制和所述二次轧制的变形量也是一个重要因素；当变形量高于50％时，能够提高生产效率，细化棒材内部的组织，但是，随着变形量从50％逐渐提高时，增加棒材的开裂性，造成不可挽回的损伤，直接导致棒材的报废。当变形量低于33％时，虽然能够降低棒材的开裂性，但是，降低了轧制的速度，导致生产效率的低下；随着变形量从33％逐渐下降时，从棒材表面到心部的变形距离逐渐减小，也就是说，棒材轧制后，只本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种麻花钻的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，S1：浇铸，将合金原料进行熔炼，浇注，制得合金铸锭；S2：锻造，将所述合金铸锭进行锻造，制得棒材；S3：轧制，将所述棒材进行一次轧制和二次轧制，分别获得一次制坯和二次制坯，其中所述一次轧制和所述二次轧制的加热温度为900
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1020℃，所述一次轧制和所述二次轧制的变形量为33
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50%；S4：加工成型，将所述二次制坯进行加工，制得麻花钻半成品，所述麻花钻半成品包括切削部分、导向部分和夹持部分；S5：热处理，将所述麻花钻半成品加热到910
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950℃后保温0.5
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1.5h，然后将切削部分和导向部分置于280
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300℃的盐浴炉内保温1
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2h，制得麻花钻。2.根据权利要求1所述的麻花钻的制备方法，其特征在于，所述合金铸锭按重量百分比计，包括C：0.50
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0.60%，Cr：1.86
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2.01%，Mn：2.1
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2.4%，Mo：0.2
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0.27%，Cu：0.2
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0.3%，Ni：0.2
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【专利技术属性】
技术研发人员：阮志财，包小强，谭现国，
申请(专利权)人：浙江贝利工具有限公司，
类型：发明
国别省市：