一种超细晶硬质合金分条分切刀的制备方法
【专利说明】-种超细晶硬质合金分条分切刀的制备方法
[0001] 本发明专利申请是针对申请号为：2014101614797的分案申请，原申请的申请日 为：2014年4月21日，发明创造名称为：一种高性能超细晶硬质合金新材料分条分切刀。
技术领域
[0002] 本发明设及硬质合金刀具技术领域，更具体地说，设及一种超细晶硬质合金分条 分切刀的制备方法，适合用于裡电行业、金属薄膜、印刷包装业机床数控剪切刀具。
【背景技术】
[0003] 新世纪W来，随着我国制造业的快速发展，国产数控设备与流水线开始大量进入 各个领域，一个尖锐的矛盾很快浮出水面一一先进的设备，配不到先进的国产机械刀具，不 得不配洋刀。国际模具及五金塑胶产业供应商协会秘书长罗百辉表示，优质硬质合金切削 刀具在我国已经成为加工企业所需的主力刀具，被广泛地应用在汽车及零部件生产、模具 制造、航空航天等重工业领域，但我国刀具企业却盲目地、大量地生产高速钢刀W及一些低 档标准刀具，完全没有考虑到市场饱和度和企业所需，最终把具有高附加值、高科技含量的 中高端刀具市场拱手让给国外企业。在发达国家，目前硬质合金刀具已占刀具的主导地位， 比重达70 %，而高速钢刀具正W每年1 %~2 %的速度缩减，所占比例已降至30 %W下。而 在我国，有资料显示，国内刀具目前的年销售额大约为145亿元，其中优质硬质合金刀具所 占的比重不足25%，但国内制造业所需的优质硬质合金刀具已经占到刀具市场的50%W 上，运种盲目生产已经严重满足不了国内制造业对优质硬质合金刀具日益增长的需求，从 而形成了中高端市场的真空状态，最终被国外企业所占据。除中高端市场空白，我国刀具制 造企业还普遍存在产品附加值低，传统的加工方式与个性化的市场需求相脱节，原材料热 处理技术水平低，资源浪费等问题。
[0004] 我国裡电行业近几年虽然有突飞猛进的发展，但普遍存在质量差而成本高的问 题。除了材料质量外，使用各种钢件刀具产生的切口质量和给后续带来的质量问题，也是导 致整体行业质量低下的重要因素。生产效率低、产品质量差、利润薄，未来给行业带来生存 和发展危机。由此，裡电行业及有色薄膜分切的许多厂家试图改变现状，纷纷进口国外分切 刀具，有些进口刀具和原有国产设备不配套，同时后期修刀极其困难，而且价格昂贵，一些 厂家也不得不放弃进口刀具，继续使用高速钢刀具。
[0005] 近几年来，国内一些刀具厂家也曾试图开发硬质合金鹤钢，但因缺乏技术和关键 专业人员，目前只能开发生产普通的硬质合金刀具，由于刃口质量要求高，加工难度大，普 通硬质合金晶粒度难于满足分切刀刃加工要求，无法制作优质的超细晶硬质合金材料刀 具。
[0006] 关于超细晶硬质合金材料刀具，尤其是选用超细晶粒硬质碳化物WC和粘结金属 Co粉制造的刀具，其关键的技术难点在于W下几方面：（1)由于配料的不合理性，导致配料 组分的分散不良带来的孔隙和Co相分布不均问题，从而无法制取优质混合料；（2)在压制 成巧之前进行的布料工序不合理，现有的布料过程一般采用静止攒压法，即将混合料倒入 刀具成型槽内，用钢尺对刀具成型槽内的混合料进行往返攒压，从而达到抹平的效果，但是 运种静止攒压会造成布料不均匀，从而产生压巧密度差，无法保证刀巧在烧结后各点的高 度差在0. 2~0. 5mm之间，导致最终产品产生隐裂纹和分层。基于上述问题，导致现有技术 中的超细晶硬质合金材料刀具综合性能较差。
[0007] 通过专利检索，关于粉末冶金刀具现有技术中已经相关技术方案公开，如中国专 利【申请号】201310550868. 4,申请日：2013-11-09,发明创造名称为：一种高硬度超耐磨粉 末冶金刀具及其制备方法，该申请案设及一种高硬度超耐磨粉末冶金刀具，由下列重量份 的原料制成：氮化棚70-72、棚1-2、侣3-4、金刚石粉9-12、铁20-21、钻1-2、鹤4-5、石墨締 1-2、Ta2〇5 1-2、Μπ2〇3 2-3、硫化巧1-2、硬酸酸锋2-3、分散相2-3 ;所述分散相由下列重量 份的原料制成：铁粉30-40、硫酸铅1-2、氯化铁1-2、钟长石粉2-3、阳起石5-6、硫酸儀2-3、 纳米二氧化娃1-2、Ν660炭黑2-3、甲基Ξ乙氧基硅烷1-2 ;制备方法是将铁粉、硫酸铅、氯化 铁、钟长石粉、阳起石、硫酸儀混合，研磨成200-300目粉末，然后加入甲基Ξ乙氧基硅烷混 合均匀，在l〇-15Mpa下压制成巧料，然后，送入920-950°C下般烧3-4小时，冷却后，粉碎成 300-400目粉末，与其它剩余成分混合，加热至60-70°C，在1200-1500转/分下揽拌1-2小 时，即得。该申请案中的配料不尽合理，无法保证Co相分布不均问题。
【发明内容】
[0008] 1.发明要解决的技术问题
[0009] 本发明的目的在于克服现有技术中超细晶硬质合金材料刀具的Co相分布不均， 及布料不均匀带来的压巧密度差问题，本发明提供了一种超细晶硬质合金分条分切刀的制 备方法，采用本发明的技术方案，能够从配料上有效解决因湿磨分散不良带来的孔隙和Co 相分布不均等问题，从而制取优质混合料。
[0010] 2.技术方案
[0011] 为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
[0012] 本发明的一种高性能超细晶硬质合金新材料分条分切刀，分条分切刀采用粉末冶 金工艺制成，其原料的各组分按如下质量百分比组成：
[0013] CT 0.40-0.50% WC 85.0-85.5%
[0014] Co ! 2.0 ~12.5% Vc 0.4 ~0.6% Cr3C2 0.7 ~0.9% TaC0.6~0.8% 十Λ酸 0,03 ~0.07%。
[0015] 优选地，原料的各组分按如下质量百分比组成：
[0016] €Τ 0.45% WC 85.2% Co 12.3% Vc 0.5% Cr：,C；2 化8% TaC 0.7% 十八酸 0.05〇/〇。
[0017] 优选地，原料的各组分按如下质量百分比组成：
[0018] CJ 0.40% WC 巧'5% Co. 12.0% Vc 0.57% 打](:2 0.7%, TaC 0.8% 十八酸 0.03%。
[0019] 优选地，原料的各组分按如下质量百分比组成：
[0020] CT 0.50% WC 85.0% Co 12.5% Vc 0.4% Cr;。 0.9% TaC 0.63% 十八酸 0.07%。
[0021] 3.有益效果
[0022] 采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：
[0023] (1)本发明从配料上有效解决因湿磨分散不良带来的孔隙和Co相分布不均等问 题，从而制取优质混合料，生产出高性能高精度分切剪切刀具，刀具具备高硬度、高强度、强 耐磨、初性好，其质量和综合使用性能居国内领先地位，与国外同类产品质量相当，却具有 更好的通用性和绝对的价格优势。是完全可W取代进口分条分切刀具和高速钢刀具的产 品，也是具备开发国外市场实力的产品；
[0024] 0)本发明制备的分条分切刀，其抗弯强度大于4000N/mm2，抗裂强度大于 565000psi，非化合碳孔隙度为A02B00C00,合金平均晶粒度小于0. 5μm，本发明的分条分 切刀不仅能有效解决分条分切产品卷边现象，同时保证切口无毛边，无塌边，使用寿命是普 通硬质合金的5-10倍，是高速钢的几十倍，而价格比国外同类产品低50%W上。该技术产 品材料也可作为生产有色金属、钢材、皮革、纺织、塑料、木材等行业的刀具工具使用，未来 前景广阔。
【附图说明】
[00巧]图1为本发明中转盘布料装置的主视结构示意图；
[0026] 图2为本发明中转盘布料装置的的俯视结构示意图。
[0027] 示意图中的标号说明：1、圆盘；2、外圆环；3、内圆环；4、中屯、圆环；5、旋转底座； 51、旋转体；52、支撑体；61、第一垫块；62、第二垫块。
【具体实施方式】
[0028] 为进一步了解本发明的内容，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
[0029] 实施例1
[0030] 本实施例的一种高性能超细晶硬质合金新材料分条分切刀，该分条分切刀采用粉 末冶金工艺制成，其原料的各组分按如下质量百分比组成：〇. 45%CT、85. 2%WC、12. 3% (：〇、0.5%￥(3、0.8%化3〔2、〇.7%化〔、0.05%十八酸。本实施例中的口'指邻苯二酪，胖(：指碳 化鹤粉，Co指钻粉，Vc指碳酸亚乙締醋，化3C2指碳化铭，TaC指碳化粗。
[0031] 本实施例的一种高性能超细晶硬质合金新材料分条分切刀，其步骤为：（1)配料： 分条分切刀原料的各组分按上述组分配置；（2)将混合料进行研磨并干燥，干燥后进行旋 转布料并压制成巧；(3)