一种金属陶瓷薄片圆刀材料及其制作工艺的制作方法

1.本发明涉及一种金属陶瓷薄片圆刀材料及其制作工艺，属于圆刀制作技术领域。


背景技术：

2.硬质合金从上世纪六十年代引入我国，当今我国已经成为世界第一硬质合金生产和消费大国。硬质合金制品有着堪比钻石的优异使用性能，给人们的生活带来了更高品质和效益，已经深入到了人们生活的方方面面。现在硬质合金需求量越来越大，但硬质合金生产流程相对较复杂，技术含量高，生产成本高。降低生产成本、提高产品质量是提高硬质合金市场竞争力的关键，但现在大多数厂家由于没有良好的回收意识，对生产过程中所用到辅助用料如石蜡、酒精等或产生的石墨粉尘都没有进行回收，既造成了生产成本的浪费也会对人体造成危害和对环境造成污染。
3.硬质合金生产各道工序要求特别高，比如烧结必须要在保护气氛下烧结到1400～1500℃，须在特制的密闭的烧结炉内生产，而且硬质合金产品烧结时毛坯必须放在一种能耐高温的石墨舟皿上。因此，硬质合金产品质量完全靠设备、生产工艺等办法来保障。人们对设备和生产工艺投入了很多的人力物力进行研究和改进，取得了很多让人惊喜的成果。同样的硬质合金材料用先进的设备和工艺生产，使用寿命可以提高50%左右。
4.但是现有的圆刀普遍采用的是钨钴硬质合金材料制作的，其寿命和耐磨性还需要进一步提高、材料成本需进一步降低。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是克服现有技术的上述不足，提供一种金属陶瓷薄片圆刀材料及其制作工艺。
6.为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种金属陶瓷薄片圆刀材料，按重量份包括以下组份：ticn29-76.5份、wc10-30份、mo2c3-10份、co5-15份、ni5-15份、cr3c20.5-1份；以下是本发明对上述方案的进一步优化：一种金属陶瓷薄片圆刀材料，按重量份包括以下组份：ticn29份、wc10份、mo2c3份、co5份、ni5份、cr3c20.5份。
7.进一步优化：一种金属陶瓷薄片圆刀材料，按重量份包括以下组份：ticn50份、wc20份、mo2c6份、co10份、ni10份、cr3c20.8份。
8.进一步优化：一种金属陶瓷薄片圆刀材料，按重量份包括以下组份：ticn76.5份、wc30份、mo2c10份、co15份、ni15份、cr3c21份。
9.进一步优化：一种金属陶瓷薄片圆刀材料，按重量份包括以下组份：ticn64份、wc15份、mo2c4.5份、co8份、ni8份、cr3c20.65份。
10.进一步优化：一种金属陶瓷薄片圆刀材料，按重量份包括以下组份：ticn41份、wc25份、mo2c8份、co13份、ni13份、cr3c20.9份。
11.进一步优化：所述ticn、wc和mo2c作为硬质相。
12.进一步优化：所述co和ni作为粘结相。
13.进一步优化：所述cr3c2作为添加剂。
14.同时本发明提供了一种金属陶瓷薄片圆刀的制备工艺，包括以下步骤：a、配料：按照上述组份进行配料；b、研磨：将上述配料加入球磨机中，添加酒精作为研磨剂，经过球磨机48-120小时研磨，制成混合料浆，然后使用z型干燥器干燥制成成品混合粉料；c、压制：使用液压机，在160-190mpa压力下压制成毛坯制品；d、烧结：将毛坯放置于石墨材质的舟皿上，使用真空烧结炉在1420-1500℃烧结成陶瓷合金毛坯；e、热处理：将陶瓷合金毛坯使用真空烧结炉加热至600-1400℃进行热处理；f、将热处理后的陶瓷合金毛坯依次进行内径研磨、外径研磨、平面研磨、大刀口研磨、小刀口研磨。
15.本发明相对于现有技术的优势：本发明采用的是金属陶瓷，其比普通的钨钴硬质合金耐磨性好很多，提高了刀片的使用寿命，而且密度低很多，产品的材料成本降低了40％，解决了现有的圆刀普遍采用的是钨钴硬质合金材料制作的，其寿命和耐磨性还需要进一步提高、材料成本需进一步降低的问题。
16.本产品具有以下指标：洛氏硬度(hra)：89.5-94.5
°
；抗弯强度：680-1506mpa。
17.下面结合实施例对本发明进一步说明。
具体实施方式
18.实施例1，一种金属陶瓷薄片圆刀材料，按重量份包括以下组份：ticn(50：50)29份、wc10份、mo2c3份、co5份、ni5份、cr3c20.5份。
19.所述ticn(50：50)、wc和mo2c作为硬质相。
20.所述co和ni作为粘结相。
21.所述cr3c2作为添加剂。
22.本材料有关指标的测试数据如下：洛氏硬度(hra)：94.5
°
；抗弯强度：680mpa；金相：a04b02c00。
23.一种金属陶瓷薄片圆刀的制备工艺，包括以下步骤：a、配料：按重量份称取以下组份：ticn(50：50)29份、wc10份、mo2c3份、co5份、ni5份、cr3c20.5份；b、研磨：采用外购的金属陶瓷合金球作为研磨球，将上述配料加入球磨机中，添加酒精作为研磨剂，经过球磨机48小时研磨，制成混合料浆，然后使用z型干燥器干燥制成成品混合粉料；c、压制：使用液压机，在160mpa压力下压制成200mm*122mm*1.2mm的毛坯制品；d、烧结：使用2#真空烧结炉，放置于石墨材质的舟皿上，在1420℃烧结成陶瓷合金
毛坯；e、热处理：将陶瓷合金毛坯使用4#真空烧结炉加热至600℃进行热处理；f、内径研磨：将陶瓷合金毛坯使用金刚石砂轮在内圆磨上研磨内径至公差尺寸；g、外径研磨：将陶瓷合金毛坯使用金刚石砂轮在外圆磨上研磨外径至公差尺寸；h、平面研磨：将陶瓷合金毛坯使用金刚石砂轮在圆台磨上研磨平面至公差尺寸；i、大刀口研磨：将陶瓷合金毛坯使用金刚石砂轮在工具磨床上研磨至公差尺寸；j、小刀口研磨：将陶瓷合金毛坯使用金刚石砂轮在工具磨床上研磨至公差尺寸。
24.实施例2，一种金属陶瓷薄片圆刀材料，按重量份包括以下组份：ticn(50：50)50份、wc20份、mo2c6份、co10份、ni10份、cr3c20.8份。
25.所述ticn(50：50)、wc和mo2c作为硬质相。
26.所述co和ni作为粘结相。
27.所述cr3c2份作为添加剂。
28.本材料有关指标的测试数据如下：洛氏硬度(hra)：92.2
°
；抗弯强度：1506mpa；金相：a02b02c00。
29.一种金属陶瓷薄片圆刀的制备工艺，包括以下步骤：a、配料：按重量份称取以下组份：ticn(50：50)50份、wc20份、mo2c6份、co10份、ni10份、cr3c20.8份；b、研磨：采用外购的金属陶瓷合金球作为研磨球，将上述配料加入球磨机中，添加酒精作为研磨剂，经过球磨机85小时研磨，制成混合料浆，然后使用z型干燥器干燥制成成品混合粉料；c、压制：使用液压机，在175mpa压力下压制成200mm*122mm*1.2mm的毛坯制品；d、烧结：使用2#真空烧结炉，放置于石墨材质的舟皿上，在1460℃烧结成陶瓷合金毛坯；e、热处理：将陶瓷合金毛坯使用4#真空烧结炉加热至1000℃进行热处理；f、内径研磨：将陶瓷合金毛坯使用金刚石砂轮在内圆磨上研磨内径至公差尺寸；g、外径研磨：将陶瓷合金毛坯使用金刚石砂轮在外圆磨上研磨外径至公差尺寸；h、平面研磨：将陶瓷合金毛坯使用金刚石砂轮在圆台磨上研磨平面至公差尺寸；i、大刀口研磨：将陶瓷合金毛坯使用金刚石砂轮在工具磨床上研磨至公差尺寸；j、小刀口研磨：将陶瓷合金毛坯使用金刚石砂轮在工具磨床上研磨至公差尺寸。
30.实施例3，一种金属陶瓷薄片圆刀材料，按重量份包括以下组份：ticn(50：50)76.5份、wc30份、mo2c10份、co15份、ni15份、cr3c21份。
31.所述ticn(50：50)、wc和mo2c作为硬质相。
32.所述co和ni作为粘结相。
33.所述cr3c2作为添加剂。
34.本材料有关指标的测试数据如下：洛氏硬度(hra)：89.5
°
；抗弯强度：1438mpa；
金相：a04b02c00。
35.一种金属陶瓷薄片圆刀的制备工艺，包括以下步骤：a、配料：按重量份称取以下组份：ticn(50：50)76.5份、wc30份、mo2c10份、co15份、ni15份、cr3c21份；b、研磨：采用外购的金属陶瓷合金球作为研磨球，将上述配料加入球磨机中，添加酒精作为研磨剂，经过球磨机120小时研磨，制成混合料浆，然后使用z型干燥器干燥制成成品混合粉料；c、压制：使用液压机，在190mpa压力下压制成200mm*122mm*1.2mm的毛坯制品；d、烧结：使用2#真空烧结炉，放置于石墨材质的舟皿上，在1500℃烧结成陶瓷合金毛坯；e、热处理：将陶瓷合金毛坯使用4#真空烧结炉加热至1400℃进行热处理；f、内径研磨：将陶瓷合金毛坯使用金刚石砂轮在内圆磨上研磨内径至公差尺寸；g、外径研磨：将陶瓷合金毛坯使用金刚石砂轮在外圆磨上研磨外径至公差尺寸；h、平面研磨：将陶瓷合金毛坯使用金刚石砂轮在圆台磨上研磨平面至公差尺寸；i、大刀口研磨：将陶瓷合金毛坯使用金刚石砂轮在工具磨床上研磨至公差尺寸；j、小刀口研磨：将陶瓷合金毛坯使用金刚石砂轮在工具磨床上研磨至公差尺寸。
36.实施例4，一种金属陶瓷薄片圆刀材料，按重量份包括以下组份：ticn64份、wc15份、mo2c4.5份、co8份、ni8份、cr3c20.65份。
37.所述ticn(50：50)、wc和mo2c作为硬质相。
38.所述co和ni作为粘结相。
39.所述cr3c2作为添加剂。
40.一种金属陶瓷薄片圆刀的制备工艺，包括以下步骤：a、配料：按重量份称取以下组份：ticn64份、wc15份、mo2c4.5份、co8份、ni8份、cr3c20.65份；b、研磨：采用外购的金属陶瓷合金球作为研磨球，将上述配料加入球磨机中，添加酒精作为研磨剂，经过球磨机68小时研磨，制成混合料浆，然后使用z型干燥器干燥制成成品混合粉料；c、压制：使用液压机，在168mpa压力下压制成200mm*122mm*1.2mm的毛坯制品；d、烧结：使用2#真空烧结炉，放置于石墨材质的舟皿上，在1440℃烧结成陶瓷合金毛坯；e、热处理：将陶瓷合金毛坯使用4#真空烧结炉加热至800℃进行热处理；f、内径研磨：将陶瓷合金毛坯使用金刚石砂轮在内圆磨上研磨内径至公差尺寸；g、外径研磨：将陶瓷合金毛坯使用金刚石砂轮在外圆磨上研磨外径至公差尺寸；h、平面研磨：将陶瓷合金毛坯使用金刚石砂轮在圆台磨上研磨平面至公差尺寸；i、大刀口研磨：将陶瓷合金毛坯使用金刚石砂轮在工具磨床上研磨至公差尺寸；j、小刀口研磨：将陶瓷合金毛坯使用金刚石砂轮在工具磨床上研磨至公差尺寸。
41.实施例5，一种金属陶瓷薄片圆刀材料，按重量份包括以下组份：ticn41份、wc25份、mo2c8份、co13份、ni13份、cr3c20.9份。
42.所述ticn(50：50)、wc和mo2c作为硬质相。
43.所述co和ni作为粘结相。
44.所述cr3c2作为添加剂。
45.一种金属陶瓷薄片圆刀的制备工艺，包括以下步骤：a、配料：按重量份称取以下组份：ticn41份、wc25份、mo2c8份、co13份、ni13份、cr3c20.9份；b、研磨：采用外购的金属陶瓷合金球作为研磨球，将上述配料加入球磨机中，添加酒精作为研磨剂，经过球磨机102小时研磨，制成混合料浆，然后使用z型干燥器干燥制成成品混合粉料；c、压制：使用液压机，在178mpa压力下压制成200mm*122mm*1.2mm的毛坯制品；d、烧结：使用2#真空烧结炉，放置于石墨材质的舟皿上，在1480℃烧结成陶瓷合金毛坯；e、热处理：将陶瓷合金毛坯使用4#真空烧结炉加热至1200℃进行热处理；f、内径研磨：将陶瓷合金毛坯使用金刚石砂轮在内圆磨上研磨内径至公差尺寸；g、外径研磨：将陶瓷合金毛坯使用金刚石砂轮在外圆磨上研磨外径至公差尺寸；h、平面研磨：将陶瓷合金毛坯使用金刚石砂轮在圆台磨上研磨平面至公差尺寸；i、大刀口研磨：将陶瓷合金毛坯使用金刚石砂轮在工具磨床上研磨至公差尺寸；j、小刀口研磨：将陶瓷合金毛坯使用金刚石砂轮在工具磨床上研磨至公差尺寸。
46.本发明相对于现有技术的优势：本发明采用的是金属陶瓷，其比普通的钨钴硬质合金耐磨性好很多，提高了刀片的使用寿命，而且密度低很多，产品的材料成本降低了40％，解决了现有的圆刀普遍采用的是钨钴硬质合金材料制作的，其寿命和耐磨性还需要进一步提高、材料成本需进一步降低的问题。
47.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明，因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。