[发明专利]一种重载加工用数控刀片及其制备方法

说明书

本发明涉及数控刀片领域，具体涉及一种重载加工用数控刀片及其制备方法，数控刀片包括硬质合金基体和涂层，硬质合金基体上脱β层厚度为1~5μm；硬质合金基体由Co、TNC8、TiCN、（TI、W）C和WC组成。该数控刀片制备方法如下：分别称取Co、TNC8、TiCN、（TI、W）C和WC；将准备好的Co、TNC8、TiCN、（TI、W）C和WC与成型剂混合均匀后一起放入球磨机进行球磨，将球磨结束后的混合物进行制粒、压制和烧结，制得硬质合金基体；在制备好的硬质合金基体表面涂覆CVD涂层，再进行喷砂处理，得重载加工用数控刀片。本发明制备的数控刀片达到了耐磨性和抗冲击性能较好，能满足重载加工的需要。

技术领域

本发明涉及数控刀片领域，更具体地，涉及一种重载加工用数控刀片及其制备方法。

背景技术

数控刀片是可转位车削刀片的总称，主要应用在金属的车削、铣削、切断切槽、螺纹车削等领域。在机械加工过程中，数控刀片要适应加工零件品种多，批量小的要求，必须具有很高的高温硬度和耐磨性，必要的抗弯强度，冲击韧性和化学惰性，且不易变形。

现有技术中，提高硬质合金韧性主要采用下列三种方法：采用超细C晶粒，增大WC粒度，提高粘结相含量。这些工艺对原材料的要求较高，提高了生产的成本。而且对数控刀片而言，材料硬度越高，其韧性就越低，材料的韧性和硬度很难兼顾。在进行重载加工时，对数控刀片的选择要求更高，要具有耐磨损，抗冲击，韧性好的特点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术中重载加工用的数控刀片耐磨性、韧性和抗冲击性能的不足，提供一种重载加工用数控刀片，包括硬质合金基体和涂层。该刀片韧性和硬度兼顾，同时具有良好的耐磨性和抗冲击性能，能够满足重载加工的需求。

本发明要解决的另一技术问题是提供所述重载加工用数控刀片的制备方法，采用Co、TNC8、TiCN、(TI、W)C和WC作为硬质合金基体的原材料，控制原材料中的C/W比，降低硬质合金基体中碳含量，优化晶体结构，达到提升刀片工作性能的目的。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种重载加工用数控刀片，包括硬质合金基体和涂层，硬质合金基体上脱β层厚度为1～5μm。

进一步地，硬质合金基体由Co、TNC8、TiCN、(TI、W)C和WC组成,Co、TNC8、TiCN、(TI、W)C和WC的质量分数比为8:3.8:0.9:4.4:83，硬质合金基体磁饱和为80～85％。

本发明通过选用磁饱和较低的硬质合金基体，促使WC在溶解析出后呈现不一样的生长，使得WC尖角及边界具有更小应力，不容易产生应力相对集中，在重力切削过程中，各晶界之间不容易产生相对滑移。同时，较低的磁饱和能降低硬质合金基体上的脱β层厚度，防止脱β层厚度过高影响切削性能。硬质合金基体上的脱β层使得基体在涂层过程中能缓冲涂层产生的应力，以及防止涂层裂纹向基体内部的扩张。通过增加硬质合金基体中的Co含量，提升了硬质合金基体的韧性。该设计既提高了刀片本身的韧性，也适当提高了刀片的耐磨性能。

本发明还提供一种所述重载加工用数控刀片的制备方法，包括以下步骤：

S1.分别称取Co、TNC8、TiCN、(TI、W)C和WC；

S2.将步骤S1中准备好的的Co、TNC8、TiCN、(TI、W)C和WC与成型剂混合均匀，进行球磨；

S3.将步骤S2制备的混合物进行制粒、压制和烧结，制得硬质合金基体；

S4.将步骤S3制备的硬质合金基体涂覆CVD涂层，再进行喷砂处理。得重载加工用数控刀片。

进一步地，步骤S1中所称取的Co、TNC8、TiCN、(TI、W)C和WC的质量分数比为8:3.8:0.8:4.4:83。