System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种面向PCB铣刀用硬质合金棒材的加工方法技术_技高网

一种面向PCB铣刀用硬质合金棒材的加工方法技术

技术编号:43795235 阅读:15 留言:0更新日期:2024-12-24 16:25
本发明专利技术公开了一种面向PCB铣刀用硬质合金棒材的加工方法,包括以下步骤:将配比得到的原料放入至球磨机,加入CNTs/Ni溶剂球磨形成球磨浆料;将WC‑CoCrFeMnNi进行模压成型,得到硬质合金棒材坯料;将经过脱脂干燥的硬质合金棒材坯料放入至烧结炉中进行烧结;本发明专利技术通过采用CrC和cBN双晶粒抑制剂,提高硬质合金棒材的耐磨性、热稳定性和耐腐蚀性,CNTs/Ni溶剂可增强材料的导热性和矫顽磁力,进而改善材料致密性和抗冲击能力;在烧结过程中采用四阶段烧结工艺,可提升材料的致密性、晶粒均匀性和形成FCC相与BCC相结合的结构,使制备得到的材料具备高强度、高韧性和抗裂性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硬质合金领域,尤其涉及一种面向pcb铣刀用硬质合金棒材的加工方法。


技术介绍

1、硬质合金材料因其卓越的硬度、耐磨性和抗腐蚀性能,广泛应用于各类切削工具、模具及耐磨零件的制造中,特别是在电子制造领域,随着pcb印刷电路板加工技术的不断进步,对铣刀材料提出了更高的要求,现代pcb铣刀需要在高速度、高负荷的加工环境下,仍能保持高精度和长寿命,因此,对pcb铣刀材料的性能要求变得尤为严格。

2、现有技术中,传统的硬质合金棒材通常采用wc为基体,co作为粘结剂进行模压成型烧结,然而,随着多层pcb板越来越多的被应用,这些技术上的变化都使得pcb铣刀的加工难度越来越大,导致pcb铣刀逐渐暴露出韧性不足、耐磨性欠佳,以及在高温、高应力环境下性能衰减的问题,从而制约了pcb铣刀的使用寿命和加工效率。

3、因此,现有技术存在缺陷,需要改进。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是:提供一种提高pcb铣刀韧性、耐磨性以及硬度的面向pcb铣刀用硬质合金棒材的加工方法。

2、为达此目的,本专利技术采用以下技术方案:

3、一种面向pcb铣刀用硬质合金棒材的加工方法,包括以下步骤:

4、s1、将原料按照如下重量百分比配料:wc粉末:80~92wt%,cocrfemnni粉末:4~12wt%,cr3c2粉末:0.5~1.4wt%,cbn粉末:2~8wt%;

5、s2、将步骤s1中配比得到的原料放入至球磨机中,球料比为3~4:1,球磨转速为400-600r/min,球磨时间为22-36h,然后再加入cnts/ni溶剂球磨2-4h,以形成均匀的球磨浆料;

6、其中,所述cnts/ni溶剂为混合浆料的重量百分比为1-4wt%;

7、s3、将步骤s2得到的球磨浆料通过真空干燥箱进行干燥,并经过筛分造粒后得到wc-cocrfemnni复合粉体;

8、s4、将wc-cocrfemnni复合粉体倒入至圆柱形石墨模具中,通过液压机对wc-cocrfemnni复合粉体进行模压成型,以得到硬质合金棒材坯料;

9、s5、将硬质合金棒材坯料在去离子水中进行溶剂脱脂处理,脱脂时间为5-7h,脱脂温度为45-65℃,脱脂后进行真空干燥;

10、s6、将经过脱脂干燥的硬质合金棒材坯料放入至烧结炉中进行烧结处理,出炉冷却,经过研磨抛光处理后制得硬质合金棒材。

11、采用上述技术方案,所述cnts/ni溶剂的制备方法为:将硫酸镍、酒石酸钾钠、柠檬酸钠、无水碳酸钠添加至去离子水与水合肼的混合溶液中,搅拌均匀后得到化学镀液,随后将cnts颗粒加入到化学镀液中,滴加氢氧化钠使ph值维持在8~9,经过65-75℃水浴搅拌1-2h后,然后离心至中性,干燥后得到cnts/ni颗粒,最后将cnts/ni颗粒放至乙醇溶液超声分散20-30min,以获得cnts/ni溶剂。

12、采用上述各个技术方案,在化学镀液中,去离子水和水合肼的重量比为50:1,硫酸镍的含量为0.13~0.15g/l,酒石酸钾钠的含量为0.07~0.09g/l,柠檬酸钠的含量为0.1~0.12g/l,无水碳酸钠的含量为0.1~0.12g/l。

13、采用上述各个技术方案,cnts颗粒与化学镀液的重量比为2:10。

14、采用上述各个技术方案,cnts/ni颗粒与乙醇溶液的重量比为2:20。

15、采用上述各个技术方案,在步骤s2中,所述球磨机内的球磨体直径为4~12mm,球磨体为氧化锆球。

16、采用上述各个技术方案,在步骤s1中,所述wc粉末的粒径为0.4~1μm,cocrfemnni粉末的粒径为0.6~1.2μm,cr3c2粉末的粒径为0.2~0.4μm,cbn粉末的粒径为0.1~0.3μm。

17、采用上述各个技术方案,在步骤s3中,所述wc-cocrfemnni复合粉体的粒径为0.2~0.8μm。

18、采用上述各个技术方案,在步骤s4中,所述液压机对圆柱形石墨模具的压力为150~240mpa,模压时间为4~8min。

19、采用上述各个技术方案,在步骤s6中,采用四阶段烧结方法对硬质合金棒材坯料进行烧结;

20、s61、第一阶段:将烧结炉抽真空后,输送氢气,并将烧结炉采用30~45℃/min的速率升温至420~630℃后保温4-6h;

21、s62、第二阶段:将烧结炉采用50~65℃/min的速率升温至1340~1460℃后输送氩气,在惰性气体环境下烧结50~75min;

22、s63、第三阶段:继续输送氩气,使烧结炉内的压强达到55~75mbar,并升温至1570~1590℃,保温30~45min;

23、s64、第四阶段:自然冷却至950~1050℃后,保温20~40min,随后采用55~70℃/min的速率降温至室温。

24、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:

25、本专利技术采用cr3c2粉末和cbn粉末双晶粒抑制剂,可使硬质合金棒材获得更高的耐磨性、优异的热稳定性和耐腐蚀性,从而提高整体的机械性能和使用寿命;cnts/ni溶剂中的cnts可在烧结过程形成高导热通道,从而改善热分布,使烧结体更加致密,同时cnts可连接wc界面,降低热阻,提高硬质合金棒体的热扩散系数;cnts/ni表面的ni颗粒可被磁化,提高硬质合金棒材的矫顽磁力,从而增强对外部磁场抵抗力,使得pcb铣刀在高负荷、高速切削过程中具有更好的抗冲击能力;在烧结过程中,采用四阶段的方式进行分段烧结,在第一阶段,通过氢气还原氧化物,确保材料的纯净度,提高材料的致密性和强度,第二阶段的快速升温和惰性气体保护,可有效防止晶粒过度长大和氧化,确保材料的致密化和均匀性,提高力学性能;第三阶段的高温保温可促进fcc相的充分发育,使晶粒结构均匀稳定,增强材料的韧性和塑性;第四阶段的冷却控制了fcc相向bcc相的转变,形成合理的fcc相和bcc相比例,使材料同时具备高韧性和高强度,适应高应力和高磨损环境,并提高抗裂性能。

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【技术保护点】

1.一种面向PCB铣刀用硬质合金棒材的加工方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的面向PCB铣刀用硬质合金棒材的加工方法,其特征在于,所述CNTs/Ni溶剂的制备方法为:

3.根据权利要求2所述的面向PCB铣刀用硬质合金棒材的加工方法,其特征在于,在化学镀液中,去离子水和水合肼的重量比为50:1,硫酸镍的含量为0.13~0.15g/L,酒石酸钾钠的含量为0.07~0.09g/L,柠檬酸钠的含量为0.1~0.12g/L,无水碳酸钠的含量为0.1~0.12g/L。

4.根据权利要求3所述的面向PCB铣刀用硬质合金棒材的加工方法,其特征在于,CNTs颗粒与化学镀液的重量比为2:10。

5.根据权利要求4所述的面向PCB铣刀用硬质合金棒材的加工方法,其特征在于,CNTs/Ni颗粒与乙醇溶液的重量比为2:20。

6.根据权利要求1所述的面向PCB铣刀用硬质合金棒材的加工方法,其特征在于,在步骤S2中,所述球磨机内的球磨体直径为4~12mm,球磨体为氧化锆球。

7.根据权利要求6所述的面向PCB铣刀用硬质合金棒材的加工方法,其特征在于,在步骤S1中,所述WC粉末的粒径为0.4~1μm,CoCrFeMnNi粉末的粒径为0.6~1.2μm,Cr3 C 2粉末的粒径为0.2~0.4μm,cBN粉末的粒径为0.1~0.3μm。

8.根据权利要求7所述的面向PCB铣刀用硬质合金棒材的加工方法,其特征在于,在步骤S3中,所述WC-CoCrFeMnNi复合粉体的粒径为0.2~0.8μm。

9.根据权利要求1所述的面向PCB铣刀用硬质合金棒材的加工方法,其特征在于,在步骤S4中,所述液压机对圆柱形石墨模具的压力为150~240MPa,模压时间为4~8min。

10.根据权利要求1所述的面向PCB铣刀用硬质合金棒材的加工方法,其特征在于,在步骤S6中,采用四阶段烧结方法对硬质合金棒材坯料进行烧结;

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【技术特征摘要】

1.一种面向pcb铣刀用硬质合金棒材的加工方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的面向pcb铣刀用硬质合金棒材的加工方法,其特征在于,所述cnts/ni溶剂的制备方法为:

3.根据权利要求2所述的面向pcb铣刀用硬质合金棒材的加工方法,其特征在于,在化学镀液中,去离子水和水合肼的重量比为50:1,硫酸镍的含量为0.13~0.15g/l,酒石酸钾钠的含量为0.07~0.09g/l,柠檬酸钠的含量为0.1~0.12g/l,无水碳酸钠的含量为0.1~0.12g/l。

4.根据权利要求3所述的面向pcb铣刀用硬质合金棒材的加工方法,其特征在于,cnts颗粒与化学镀液的重量比为2:10。

5.根据权利要求4所述的面向pcb铣刀用硬质合金棒材的加工方法,其特征在于,cnts/ni颗粒与乙醇溶液的重量比为2:20。

6.根据权利要求1所述的面向pcb铣刀用硬质合金棒材的加工方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:王忠平王恺
申请(专利权)人:河源富马硬质合金股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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