本發(fā)明涉及機(jī)械切削材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)械切削刀具復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
在機(jī)械制造業(yè)中，要用切削刀具將金屬切削加工成各種機(jī)械零件，這些切削刀具
大多數(shù)都是由高速鋼材料制成。由于切削刀具表面與金屬切屑之間的強(qiáng)烈摩擦和金屬的強(qiáng)烈變形，都產(chǎn)生了大量的熱，因此切削刀具的工作溫度很高，這會(huì)降低切削刀具的硬度和使用壽命。
金剛石或立方氮化硼(cbn)作為一種超硬材料，具有極高的硬度和耐磨性，由它
們合成的復(fù)合材料制成的刀具特別適合加工那些難加工的材料。如以金剛石顆粒合成的
復(fù)合片具有極高的硬度和耐磨性，適合高速車削常規(guī)刀具難加工的高硅鋁合金(≥10％si)，而以cbn顆粒合成的復(fù)合片具有較高的硬度和耐熱性能，適合高速車削高硬度的黑色金屬，如鑄鐵類、粉末合金類、淬火剛等材料。
近年來在車削領(lǐng)域提出了高效高精綠色加工的要求，這就要求切削刀具材料具有
高的耐熱性和良好的抗沖擊性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種機(jī)械切削刀具復(fù)合材料。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：
一種機(jī)械切削刀具復(fù)合材料，包含以下重量份原料：
碳化鎢20-30份，
碳化鈦5-10份，
球形鈷粉10-15份，
鑭和釤混合稀土粉末1-2份,
碳化鉻1-3份，
濃度為95%的乙醇200-400份，
表面鍍鈦的金剛石粉15-30份，
表面鍍鈦的cbn粉15-25份，
粘接劑10-20份。
優(yōu)選地，所述球形鈷粉的粒度為0.5-1.5um，所述碳化鉻的粒度為1.2-1.8um，所述表面鍍鈦的金剛石粉和cbn粉的粒度為1-10um。
優(yōu)選地，所述粘結(jié)劑為表面包裹金屬的陶瓷晶須。
優(yōu)選地，所述陶瓷晶須的表面包裹金屬為選自鈷、銅、鎳和鐵中的一種或多種。
優(yōu)選地，所述金剛石板和cbn粉表面的鈦膜厚度為250-300nm。
優(yōu)選地，所述碳化鎢的平均粒度為0.5-3.5um。
優(yōu)選地，所述鑭和釤混合稀土粉末中鑭和釤的質(zhì)量比為1：1，所述鑭和釤混合稀土粉末的平均粒度為0.1-0.5um。
優(yōu)選地，所述刀具的表層有厚度為10-20um的涂層材料，所述涂層材料包含鈦元素、鋁元素、氮元素和硅元素，且所述鈦元素、鋁元素、氮元素和硅元素的質(zhì)量比例為2：1:2：0.1。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的有益效果：
本發(fā)明采用碳化鎢、碳化鈦、球形鈷粉、鑭和釤混合稀土粉末、碳化鉻、濃度為95%的乙醇、表面鍍鈦的金剛石粉、表面鍍鈦的cbn粉和粘接劑，得到的刀具基體具備較高的強(qiáng)度和韌性，刀具材料的微觀結(jié)構(gòu)孔隙率低，晶界純凈且晶粒細(xì)小。
本發(fā)明具有優(yōu)良的耐熱性和耐沖擊性，具體表現(xiàn)為其耐熱性較現(xiàn)有的同類切削刀具提高至少120℃，耐沖擊性可提高13-20%,此外刀具的抗磨損性能好，使得本發(fā)明提供的復(fù)合材料制成的刀具的切削性能明顯高于普通切削刀具的性能，提高了切削效率，使用壽命提高約50%，大大降低了刀具的使用成本。
表面涂層能進(jìn)一步細(xì)化復(fù)合材料表層的晶粒尺寸，使得制成的切削刀具的表層強(qiáng)度也顯著增強(qiáng)。以表面包裹金屬的陶瓷晶須為必要的粘接劑，形成活性合金化合物，有利于提高各原料的活性和復(fù)合材料的致密性。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
一種機(jī)械切削刀具復(fù)合材料，包含以下重量份原料：
碳化鎢20克，
碳化鈦5克，
球形鈷粉10克，
鑭和釤混合稀土粉末1克,
碳化鉻1克，
濃度為95%的乙醇200克，
表面鍍鈦的金剛石粉15克，
表面鍍鈦的cbn粉15克，
粘接劑10克。
本實(shí)施例中，所述球形鈷粉的粒度為0.5um，所述碳化鉻的粒度為1.2um，所述表面鍍鈦的金剛石粉和cbn粉的粒度為1um。
本實(shí)施例中，所述粘結(jié)劑為表面包裹金屬的陶瓷晶須。
本實(shí)施例中，所述陶瓷晶須的表面包裹金屬為選自鈷、銅、鎳和鐵中的一種或多種。
本實(shí)施例中，所述金剛石板和cbn粉表面的鈦膜厚度為250nm。
本實(shí)施例中，所述碳化鎢的平均粒度為0.5um。
本實(shí)施例中，所述鑭和釤混合稀土粉末中鑭和釤的質(zhì)量比為1：1，所述鑭和釤混合稀土粉末的平均粒度為0.1um。
本實(shí)施例中，所述刀具的表層有厚度為10um的涂層材料，所述涂層材料包含鈦元素、鋁元素、氮元素和硅元素，且所述鈦元素、鋁元素、氮元素和硅元素的質(zhì)量比例為2：1:2：0.1。
實(shí)施例2
一種機(jī)械切削刀具復(fù)合材料，包含以下重量份原料：
碳化鎢30克，
碳化鈦10克，
球形鈷粉15克，
鑭和釤混合稀土粉末2克,
碳化鉻3克，
濃度為95%的乙醇400克，
表面鍍鈦的金剛石粉30克，
表面鍍鈦的cbn粉25克，
粘接劑20克。
本實(shí)施例中，所述球形鈷粉的粒度為1.5um，所述碳化鉻的粒度為1.8um，所述表面鍍鈦的金剛石粉和cbn粉的粒度為10um。
本實(shí)施例中，所述粘結(jié)劑為表面包裹金屬的陶瓷晶須。
本實(shí)施例中，所述陶瓷晶須的表面包裹金屬為選自鈷、銅、鎳和鐵中的一種或多種。
本實(shí)施例中，所述金剛石板和cbn粉表面的鈦膜厚度為300nm。
本實(shí)施例中，所述碳化鎢的平均粒度為3.5um。
本實(shí)施例中，所述鑭和釤混合稀土粉末中鑭和釤的質(zhì)量比為1：1，所述鑭和釤混合稀土粉末的平均粒度為0.5um。
本實(shí)施例中，所述刀具的表層有厚度為20um的涂層材料，所述涂層材料包含鈦元素、鋁元素、氮元素和硅元素，且所述鈦元素、鋁元素、氮元素和硅元素的質(zhì)量比例為2：1:2：0.1。
實(shí)施例3
一種機(jī)械切削刀具復(fù)合材料，包含以下重量份原料：
碳化鎢25克，
碳化鈦8克，
球形鈷粉13克，
鑭和釤混合稀土粉末1克,
碳化鉻2克，
濃度為95%的乙醇300克，
表面鍍鈦的金剛石粉22克，
表面鍍鈦的cbn粉20克，
粘接劑15克。
本實(shí)施例中，所述球形鈷粉的粒度為1um，所述碳化鉻的粒度為1.5um，所述表面鍍鈦的金剛石粉和cbn粉的粒度為6um。
本實(shí)施例中，所述粘結(jié)劑為表面包裹金屬的陶瓷晶須。
本實(shí)施例中，所述陶瓷晶須的表面包裹金屬為選自鈷、銅、鎳和鐵中的一種或多種。
本實(shí)施例中，所述金剛石板和cbn粉表面的鈦膜厚度為280nm。
本實(shí)施例中，所述碳化鎢的平均粒度為2um。
本實(shí)施例中，所述鑭和釤混合稀土粉末中鑭和釤的質(zhì)量比為1：1，所述鑭和釤混合稀土粉末的平均粒度為0.3um。
本實(shí)施例中，所述刀具的表層有厚度為15um的涂層材料，所述涂層材料包含鈦元素、鋁元素、氮元素和硅元素，且所述鈦元素、鋁元素、氮元素和硅元素的質(zhì)量比例為2：1:2：0.1。
本發(fā)明采用碳化鎢、碳化鈦、球形鈷粉、鑭和釤混合稀土粉末、碳化鉻、濃度為95%的乙醇、表面鍍鈦的金剛石粉、表面鍍鈦的cbn粉和粘接劑，得到的刀具基體具備較高的強(qiáng)度和韌性，刀具材料的微觀結(jié)構(gòu)孔隙率低，晶界純凈且晶粒細(xì)小。
本發(fā)明具有優(yōu)良的耐熱性和耐沖擊性，具體表現(xiàn)為其耐熱性較現(xiàn)有的同類切削刀具提高至少120℃，耐沖擊性可提高13-20%,此外刀具的抗磨損性能好，使得本發(fā)明提供的復(fù)合材料制成的刀具的切削性能明顯高于普通切削刀具的性能，提高了切削效率，使用壽命提高約50%，大大降低了刀具的使用成本。
表面涂層能進(jìn)一步細(xì)化復(fù)合材料表層的晶粒尺寸，使得制成的切削刀具的表層強(qiáng)度也顯著增強(qiáng)。以表面包裹金屬的陶瓷晶須為必要的粘接劑，形成活性合金化合物，有利于提高各原料的活性和復(fù)合材料的致密性。
以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。