本發(fā)明屬于醫(yī)療器械和合金熱處理領(lǐng)域，具體涉及一種藥品破碎軸的制備方法。

背景技術(shù)：

在醫(yī)療藥品生產(chǎn)過(guò)程中，破碎是非常常規(guī)的處理步驟，但是目前的破碎并沒有對(duì)破碎部件進(jìn)行詳盡的研究，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有使用的破碎部件進(jìn)行詳細(xì)研究后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有破碎部件大多都采用的是常規(guī)的高硬度鋼，但是由于藥品原料中有很多也具有相當(dāng)?shù)挠捕?，因此在破碎這些藥品原料時(shí)，很容易對(duì)破碎部件進(jìn)行損壞。也有一些精密的破碎部件采用硬質(zhì)合金（如wc-co類的），但是這類硬質(zhì)合金一般價(jià)格非常高，使用這樣的硬質(zhì)合金作為藥品的破碎部件稍顯浪費(fèi)。因此如何開發(fā)出一種成本不是很高，但是破碎效果良好的藥品破碎部件就成為臻待解決的問題了。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的提出一種藥品破碎軸的制備方法。

通過(guò)如下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)：

一種藥品破碎軸的制備方法，所述藥品破碎軸包括破碎軸本體、螺旋破碎刀，頂端軸承和底端軸承。

所述頂端軸承和底端軸承分別環(huán)設(shè)于所述破碎軸本體的兩端，所述破碎軸本體為圓柱形，所述螺旋破碎刀以螺旋向下的方式環(huán)繞在所述破碎軸本體上并且與所述破碎軸本體一體成型。

所述螺旋破碎刀靠近頂端軸承一側(cè)的面為破碎刀面?zhèn)龋ㄖ饕ぷ髅妫?，靠近底端軸承的面為破碎刀背側(cè)（次要工作面），所述破碎刀面?zhèn)鹊幕《刃∮谒銎扑榈侗硞?cè)的弧度；破碎刀中端為兩個(gè)側(cè)面各自的弧形的弧度變化節(jié)點(diǎn)，該破碎刀中端將破碎刀截面分為破碎刀尖端和破碎刀根端，所述破碎刀尖端的弧度大于破碎刀根端的弧度，所述破碎刀根端與所述破碎軸本體相連。

所述破碎軸本體和螺旋破碎刀采用硬質(zhì)合金鋼通過(guò)冶煉后模鑄而一體成型。

在模鑄成型后采用如下步驟的熱處理。

（1）退火，將模鑄成型之后的破碎軸本體和螺旋破碎刀半成品轉(zhuǎn)運(yùn)到退火爐中，隨爐加熱至830~860℃，保溫1~2小時(shí)，然后隨爐冷卻至室溫。

（2）微深冷：將步驟（1）處理之后的半成品轉(zhuǎn)運(yùn)到深冷箱中冷卻至-92~-118℃，持續(xù)保溫25~35min，然后出深冷箱恢復(fù)至室溫。

（3）局部淬火：將步驟（2）處理之后的半成品轉(zhuǎn)運(yùn)到真空感應(yīng)爐中加熱至1080~1105℃，保溫15~25min，然后對(duì)破碎刀面?zhèn)冗M(jìn)行高壓噴水，待整個(gè)半成品冷卻至100~150℃后結(jié)束噴水，整體置入到淬火油中冷卻至室溫。

（4）回火：將步驟（3）得到的半成品回置到真空感應(yīng)爐中，隨爐加熱至500~520℃，保溫1~2小時(shí)，然后出爐空冷至室溫。

（5）精整：將步驟（4）處理之后的半成品經(jīng)過(guò)切邊、打磨、精整處理后得到破碎軸本體和螺旋破碎刀為一體的成品。

作為優(yōu)選，破碎刀根端長(zhǎng)度與破碎刀尖端長(zhǎng)度之間的比例l：l1=（1~1.2）：（0.8~1）。

作為優(yōu)選，步驟（3）中的高壓噴水中，所噴水的溫度保持在25~35℃。

作為優(yōu)選，所述硬質(zhì)合金鋼按質(zhì)量百分比含量計(jì)為：c：0.6~0.9%，si：0.3~0.6%，mn：0.8~1.2%，cr：5~6%，mo：6~8%，w：2~5%，ti：0.3~0.5%，nb：0.1~0.2%，co：0.1~0.2%，p<0.02%，s<0.01%，la：0.05~0.1%，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)，且在其微觀組織中tic和nbc強(qiáng)化相微粒彌散于基體中。

作為優(yōu)選，所述模鑄的過(guò)程中在破碎軸兩端設(shè)置有電脈沖處理裝置對(duì)模鑄過(guò)程中的破碎軸進(jìn)行電脈沖處理，其中電脈沖頻率為90~260hz，脈寬為20~120μs，峰值電流密度為60~220a·mm^-2，處理時(shí)間為澆鑄封口后持續(xù)10~25s。

作為優(yōu)選，所述高壓噴水為周期性噴水，每間隔0.5~1.2s噴水，噴水時(shí)長(zhǎng)1~2min。

本發(fā)明的效果在于：

1，通過(guò)對(duì)特定組分含量鋼（尤其其中ti合金元素的添加和含量設(shè)定）進(jìn)行具體熱處理，尤其是對(duì)于破碎刀面?zhèn)冗M(jìn)行局部快速冷卻，在高壓噴水過(guò)程中，由于破碎刀面?zhèn)鹊臏囟仁羌彼傧陆档?，但是合金是熱的良?dǎo)體，其他部分沒有噴水，所以熱量是高于該處的，從而會(huì)傳送熱量到該處而再次使得該處的溫度升高，從而實(shí)現(xiàn)了該處溫度的快速降低-稍有回升-繼續(xù)快速降低-再稍有回升這樣持續(xù)周期性變化，從而可以將該面的微觀結(jié)構(gòu)中晶粒更加細(xì)化、tic、nbc硬質(zhì)相彌散更加均勻（如果整體噴水冷卻，雖然也會(huì)提高硬度，但是由于沒有存在周期性的溫度變化，從而不會(huì)使得硬質(zhì)相彌散均勻，并且晶粒細(xì)化程度也稍有欠缺）。而破碎刀面?zhèn)仁桥c固體藥品原料主要接觸面，從而使得該面?zhèn)扔捕群湍湍バ缘玫綇?qiáng)化。通過(guò)檢測(cè)，面?zhèn)鹊挠捕龋?00℃）hrc>62，最高的能達(dá)到69hrc。

2，通過(guò)對(duì)破碎刀的形狀進(jìn)行設(shè)置，其縱剖面頂端弧度大于根部，從而使得破碎時(shí)候不會(huì)對(duì)整個(gè)刀接觸面產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中，并且由于破碎的是塊狀原料，只需要尖部足夠硬即可，并不需要有太大的銳角，從而既保護(hù)了刀片也不影響正常工作強(qiáng)度。通過(guò)對(duì)面?zhèn)然《仍O(shè)置為小于背側(cè)弧度，使得主要的工作面更加強(qiáng)化的與盡量多的塊狀原料接觸。由于面?zhèn)仁墙?jīng)過(guò)強(qiáng)化的，因此更多的接觸反而會(huì)進(jìn)一步的保護(hù)整個(gè)破碎刀（尤其是背側(cè)）。通過(guò)對(duì)破碎刀尖端和根端的長(zhǎng)度進(jìn)行限定，使得弧度變化盡量發(fā)生在靠近尖端的部位，避免了尖端太尖從而發(fā)生尖部斷裂問題的產(chǎn)生。

3，通過(guò)在模鑄的時(shí)候在兩端設(shè)置合適參數(shù)的電脈沖，使得在鑄造凝固過(guò)程中，較大的枝晶部分被電脈沖打碎，從而形成新的形核核心，使得后續(xù)熱處理繼續(xù)細(xì)化晶粒打好了基礎(chǔ)。通過(guò)合理設(shè)定熱處理，配合上述的模鑄電脈沖工藝，在深冷過(guò)程中進(jìn)一步細(xì)化了晶粒，使得鋼整體強(qiáng)度得到了提高，硬度得到了強(qiáng)化，結(jié)合局部淬火，使得內(nèi)部熱量發(fā)生了流動(dòng)，強(qiáng)化了熱處理的效率，從而電脈沖處理和熱處理更好的有機(jī)結(jié)合，將鋼的強(qiáng)度和硬度大大的提升了。背側(cè)的硬度也達(dá)到了62hrc（300℃）左右。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種藥品破碎軸的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明破碎軸中破碎刀的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1-破碎軸本體，11-螺旋破碎刀，111-破碎刀根端，112-破碎刀尖端，113-破碎刀中端，114-破碎刀背側(cè)，115-破碎刀面?zhèn)龋?2-頂端軸承，13-底端軸承，l-破碎刀根端長(zhǎng)度，l1-破碎刀尖端長(zhǎng)度。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

如圖1和圖2所示：

一種藥品破碎軸的制備方法，所述藥品破碎軸包括破碎軸本體、螺旋破碎刀，頂端軸承和底端軸承。

所述頂端軸承和底端軸承分別環(huán)設(shè)于所述破碎軸本體的兩端，所述破碎軸本體為圓柱形，所述螺旋破碎刀以螺旋向下的方式環(huán)繞在所述破碎軸本體上并且與所述破碎軸本體一體成型。

所述螺旋破碎刀靠近頂端軸承一側(cè)的面為破碎刀面?zhèn)龋ㄖ饕ぷ髅妫?，靠近底端軸承的面為破碎刀背側(cè)（次要工作面），所述破碎刀面?zhèn)鹊幕《刃∮谒銎扑榈侗硞?cè)的弧度；破碎刀中端為兩個(gè)側(cè)面各自的弧形的弧度變化節(jié)點(diǎn)，該破碎刀中端將破碎刀截面分為破碎刀尖端和破碎刀根端，所述破碎刀尖端的弧度大于破碎刀根端的弧度，所述破碎刀根端與所述破碎軸本體相連。

破碎刀根端長(zhǎng)度與破碎刀尖端長(zhǎng)度之間的比例l：l1=1：0.9。

所述破碎軸本體和螺旋破碎刀采用硬質(zhì)合金鋼通過(guò)冶煉后模鑄而一體成型。

所述硬質(zhì)合金鋼按質(zhì)量百分比含量計(jì)為：c：0.62%，si：0.38%，mn：0.9%，cr：5.2%，mo：6.1%，w：2.5%，ti：0.32%，nb：0.12%，co：0.13%，p：0.01%，s：0.005%，la：0.062%，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)，且在其成品的微觀組織中tic和nbc強(qiáng)化相微粒彌散于基體中。

所述模鑄的過(guò)程中在破碎軸兩端設(shè)置有電脈沖處理裝置對(duì)模鑄過(guò)程中的破碎軸進(jìn)行電脈沖處理，其中電脈沖頻率為120hz，脈寬為30μs，峰值電流密度為80a·mm^-2，處理時(shí)間為澆鑄封口后持續(xù)15s。

在模鑄成型后采用如下步驟的熱處理。

（1）退火，將模鑄成型之后的破碎軸本體和螺旋破碎刀半成品轉(zhuǎn)運(yùn)到退火爐中，隨爐加熱至838℃，保溫1.2小時(shí)，然后隨爐冷卻至室溫。

（2）微深冷：將步驟（1）處理之后的半成品轉(zhuǎn)運(yùn)到深冷箱中冷卻至-98℃，持續(xù)保溫28min，然后出深冷箱恢復(fù)至室溫。

（3）局部淬火：將步驟（2）處理之后的半成品轉(zhuǎn)運(yùn)到真空感應(yīng)爐中加熱至1092℃，保溫18min，然后對(duì)破碎刀面?zhèn)冗M(jìn)行高壓噴水，待整個(gè)半成品冷卻至115℃后結(jié)束噴水，整體置入到淬火油中冷卻至室溫。

其中高壓噴水中，所噴水的溫度保持在28℃。

所述高壓噴水為周期性噴水，每間隔1s噴水一次，噴水時(shí)長(zhǎng)1.5min。

（4）回火：將步驟（3）得到的半成品回置到真空感應(yīng)爐中，隨爐加熱至508℃，保溫1.5小時(shí)，然后出爐空冷至室溫。

（5）精整：將步驟（4）處理之后的半成品經(jīng)過(guò)切邊、打磨、精整處理后得到破碎軸本體和螺旋破碎刀為一體的成品。

對(duì)比例1

本對(duì)比例將電脈沖取消，且淬火設(shè)置為整體淬火，得到最終產(chǎn)品與實(shí)施例1進(jìn)行對(duì)比，經(jīng)過(guò)20小時(shí)碰撞試驗(yàn)后，得到本對(duì)比例破碎刀磨損和破壞尺寸是實(shí)施例1的1.5倍，損壞率是實(shí)施例1的1.3倍。

實(shí)施例2

如圖1和圖2所示：

一種藥品破碎軸的制備方法，所述藥品破碎軸包括破碎軸本體、螺旋破碎刀，頂端軸承和底端軸承。

所述頂端軸承和底端軸承分別環(huán)設(shè)于所述破碎軸本體的兩端，所述破碎軸本體為圓柱形，所述螺旋破碎刀以螺旋向下的方式環(huán)繞在所述破碎軸本體上并且與所述破碎軸本體一體成型。

所述螺旋破碎刀靠近頂端軸承一側(cè)的面為破碎刀面?zhèn)龋ㄖ饕ぷ髅妫?，靠近底端軸承的面為破碎刀背側(cè)（次要工作面），所述破碎刀面?zhèn)鹊幕《刃∮谒銎扑榈侗硞?cè)的弧度；破碎刀中端為兩個(gè)側(cè)面各自的弧形的弧度變化節(jié)點(diǎn)，該破碎刀中端將破碎刀截面分為破碎刀尖端和破碎刀根端，所述破碎刀尖端的弧度大于破碎刀根端的弧度，所述破碎刀根端與所述破碎軸本體相連。

破碎刀根端長(zhǎng)度與破碎刀尖端長(zhǎng)度之間的比例l：l1=1.1：0.85。

所述破碎軸本體和螺旋破碎刀采用硬質(zhì)合金鋼通過(guò)冶煉后模鑄而一體成型。

所述硬質(zhì)合金鋼按質(zhì)量百分比含量計(jì)為：c：0.8%，si：0.52%，mn：1.1%，cr：5.8%，mo：6.9%，w：3.8%，ti：0.36%，nb：0.18%，co：0.19%，p：0.012%，s：0.001%，la：0.09%，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)，且在其微觀組織中tic和nbc強(qiáng)化相微粒彌散于基體中。

所述模鑄的過(guò)程中在破碎軸兩端設(shè)置有電脈沖處理裝置對(duì)模鑄過(guò)程中的破碎軸進(jìn)行電脈沖處理，其中電脈沖頻率為220hz，脈寬為100μs，峰值電流密度為210a·mm^-2，處理時(shí)間為澆鑄封口后持續(xù)22s。

在模鑄成型后采用如下步驟的熱處理。

（1）退火，將模鑄成型之后的破碎軸本體和螺旋破碎刀半成品轉(zhuǎn)運(yùn)到退火爐中，隨爐加熱至852℃，保溫1.3小時(shí)，然后隨爐冷卻至室溫。

（2）微深冷：將步驟（1）處理之后的半成品轉(zhuǎn)運(yùn)到深冷箱中冷卻至-105℃，持續(xù)保溫32min，然后出深冷箱恢復(fù)至室溫。

（3）局部淬火：將步驟（2）處理之后的半成品轉(zhuǎn)運(yùn)到真空感應(yīng)爐中加熱至1100℃，保溫22min，然后對(duì)破碎刀面?zhèn)冗M(jìn)行高壓噴水，待整個(gè)半成品冷卻至138℃后結(jié)束噴水，整體置入到淬火油中冷卻至室溫。

其中高壓噴水中，所噴水的溫度保持在32℃。

所述高壓噴水為周期性噴水，每間隔0.8s噴水，噴水時(shí)長(zhǎng)1.5min。

（4）回火：將步驟（3）得到的半成品回置到真空感應(yīng)爐中，隨爐加熱至512℃，保溫1.8小時(shí)，然后出爐空冷至室溫。

（5）精整：將步驟（4）處理之后的半成品經(jīng)過(guò)切邊、打磨、精整處理后得到破碎軸本體和螺旋破碎刀為一體的成品。

對(duì)比例2

本對(duì)比例其它部分和實(shí)施例2相同，不同之處在于硬質(zhì)合金鋼中沒有添加ti，且熱處理中沒有深冷處理（微深冷），得到成品后經(jīng)過(guò)20小時(shí)碰撞試驗(yàn)后，得到本對(duì)比例破碎刀磨損尺寸是實(shí)施例1的1.2倍，損壞率是實(shí)施例1的1.5倍。

實(shí)施例3

如圖1和圖2所示：

一種藥品破碎軸的制備方法，所述藥品破碎軸包括破碎軸本體、螺旋破碎刀，頂端軸承和底端軸承。

所述頂端軸承和底端軸承分別環(huán)設(shè)于所述破碎軸本體的兩端，所述破碎軸本體為圓柱形，所述螺旋破碎刀以螺旋向下的方式環(huán)繞在所述破碎軸本體上并且與所述破碎軸本體一體成型。

所述螺旋破碎刀靠近頂端軸承一側(cè)的面為破碎刀面?zhèn)龋ㄖ饕ぷ髅妫拷锥溯S承的面為破碎刀背側(cè)（次要工作面），所述破碎刀面?zhèn)鹊幕《刃∮谒銎扑榈侗硞?cè)的弧度；破碎刀中端為兩個(gè)側(cè)面各自的弧形的弧度變化節(jié)點(diǎn)，該破碎刀中端將破碎刀截面分為破碎刀尖端和破碎刀根端，所述破碎刀尖端的弧度大于破碎刀根端的弧度，所述破碎刀根端與所述破碎軸本體相連。破碎刀根端長(zhǎng)度與破碎刀尖端長(zhǎng)度之間的比例l：l1=1.1：1。

所述破碎軸本體和螺旋破碎刀采用硬質(zhì)合金鋼通過(guò)冶煉后模鑄而一體成型。

所述硬質(zhì)合金鋼按質(zhì)量百分比含量計(jì)為：c：0.85%，si：0.56%，mn：1.0%，cr：5.5%，mo：6.6%，w：3.2%，ti：0.35%，nb：0.15%，co：0.13%，p：0.008%，s：0.005%，la：0.08%，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)，且在其微觀組織中tic和nbc強(qiáng)化相微粒彌散于基體中。

所述模鑄的過(guò)程中在破碎軸兩端設(shè)置有電脈沖處理裝置對(duì)模鑄過(guò)程中的破碎軸進(jìn)行電脈沖處理，其中電脈沖頻率為120hz，脈寬為90μs，峰值電流密度為120a·mm^-2，處理時(shí)間為澆鑄封口后持續(xù)20。

在模鑄成型后采用如下步驟的熱處理。

（1）退火，將模鑄成型之后的破碎軸本體和螺旋破碎刀半成品轉(zhuǎn)運(yùn)到退火爐中，隨爐加熱至850℃，保溫1.5小時(shí)，然后隨爐冷卻至室溫。

（2）微深冷：將步驟（1）處理之后的半成品轉(zhuǎn)運(yùn)到深冷箱中冷卻至-102℃，持續(xù)保溫20min，然后出深冷箱恢復(fù)至室溫。

（3）局部淬火：將步驟（2）處理之后的半成品轉(zhuǎn)運(yùn)到真空感應(yīng)爐中加熱至1092℃，保溫20min，然后對(duì)破碎刀面?zhèn)冗M(jìn)行高壓噴水，待整個(gè)半成品冷卻至130℃后結(jié)束噴水，整體置入到淬火油中冷卻至室溫。

其中高壓噴水中，所噴水的溫度保持在20℃。

（4）回火：將步驟（3）得到的半成品回置到真空感應(yīng)爐中，隨爐加熱至511℃，保溫1.5小時(shí)，然后出爐空冷至室溫。

（5）精整：將步驟（4）處理之后的半成品經(jīng)過(guò)切邊、打磨、精整處理后得到破碎軸本體和螺旋破碎刀為一體的成品。