一種精密加工車床車刀用合金及其製備方法與流程
2023-07-07 11:26:51
本發明涉及合金
技術領域：
，具體涉及一種精密加工車床車刀用合金及其製備方法。
背景技術：
：數控車床即精密加工車床，是一種高精度、高效率的自動化工具機，其配備了多工位刀塔或動力刀塔，工具機就具有廣泛的加工工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱和各種螺紋、槽等複雜工件，具有直線插補、圓弧插補各種補償功能，並在複雜零件的批量生產中發揮了良好的經濟效果。精密加工車床主要用車刀對旋轉的工件進行車削加工，車刀在切削時直接和工件相接觸，承受著很大的切削壓力和衝擊，並受到工件的劇烈摩擦，產生很高的切削溫度。即車刀切削部分是在高溫、高壓及劇烈摩擦的惡劣條件下工作。因此，車刀切削部分材料應具備高硬度、高強度和韌性、較好的耐磨、耐熱及導熱性能。然而，現有技術中的合金無法兼顧以上技術指標。因此，需要提供一種精密加工車床車刀用合金以滿足使用需求。技術實現要素：本發明目的在於提供一種精密加工車床車刀用合金及其製備方法，以解決上述背景中提到的問題。為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種精密加工車床車刀用合金，由以下按照質量百分比的原料組成：mo12~18%，nb8.6~14.7%，zr10~17%，hf5.6~7.2%，ta2.8~4.9%，si0.1~0.5%，fe0.9~2.1%，餘量為ti。作為本發明進一步的方案：所述精密加工車床車刀用合金，由以下按照質量百分比的原料組成：mo13~16%，nb10.2~13.5%，zr12~14%，hf6.1~6.8%，ta3.1~4.4%，si0.2~0.35%，fe1.3~1.9%，餘量為ti。作為本發明進一步的方案：所述精密加工車床車刀用合金，由以下按照質量百分比的原料組成：mo15%，nb12.3%，zr13%，hf6.4%，ta3.8%，si0.29%，fe1.6%，餘量為ti。一種精密加工車床車刀用合金的製備方法，包括以下步驟：1）配料：按照所述精密加工車床車刀用合金的原料組成及其質量百分比配比進行配料；2）熔融：將原料放入馬弗爐中熔煉，溫度控制在1250℃精煉3h，得到熔融合金；3）霧化：利用氬氣做噴射介質來擊碎熔融合金，並在冷卻介質中凝固成合金粉末；4）壓制：使用超高液壓脹管機對合金粉末壓製成型，壓力參數為100~200mpa；5）燒結：在壓制好的合金內加入粘結劑，放入馬弗爐中燒結，溫度為1000~1200℃，燒結時間為2~4h。作為本發明進一步的方案：步驟4）中，壓力參數為150mpa。作為本發明進一步的方案：步驟5）中，粘結劑為0.8wt%聚乙二醇。本發明的精密加工車床車刀用合金，經過試驗測試，其物理機械性能如下：1、抗拉強度(σb)：650～800mpa2、硬度(hb)：200～2303、延伸率(δs)：18％～29％4、導熱係數(l)：15～21w/(m.k)本發明的精密加工車床車刀用合金具有良好的機械性能，尤其具有較好的抗拉強度和硬度。此外，本發明的精密加工車床車刀用合金還具有良好的熱強度、抗蝕性及導熱性能。本發明的製備方法工藝簡單，製得的合金成分均勻，組織細小，無宏觀偏析，性能優異。具體實施方式下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。實施例1本發明實施例中，一種精密加工車床車刀用合金，由以下按照質量百分比的原料組成：mo12%，nb8.6%，zr10%，hf5.6%，ta2.8%，si0.1%，fe0.9%，餘量為ti。製備時，包括以下步驟：1）配料：按照所述精密加工車床車刀用合金的原料組成及其質量百分比配比進行配料；2）熔融：將原料放入馬弗爐中熔煉，溫度控制在1250℃精煉3h，得到熔融合金；3）霧化：利用氬氣做噴射介質來擊碎熔融合金，並在冷卻介質中凝固成合金粉末；4）壓制：使用超高液壓脹管機對合金粉末壓製成型，壓力參數為150mpa；5）燒結：在壓制好的合金內加入粘結劑，放入馬弗爐中燒結，溫度為1000℃，燒結時間為2h。實施例2本發明實施例中，一種精密加工車床車刀用合金，由以下按照質量百分比的原料組成：mo18%，nb14.7%，zr17%，hf7.2%，ta4.9%，si0.5%，fe2.1%，餘量為ti。製備時，包括以下步驟：1）配料：按照所述精密加工車床車刀用合金的原料組成及其質量百分比配比進行配料；2）熔融：將原料放入馬弗爐中熔煉，溫度控制在1250℃精煉3h，得到熔融合金；3）霧化：利用氬氣做噴射介質來擊碎熔融合金，並在冷卻介質中凝固成合金粉末；4）壓制：使用超高液壓脹管機對合金粉末壓製成型，壓力參數為150mpa；5）燒結：在壓制好的合金內加入粘結劑，放入馬弗爐中燒結，溫度為1000℃，燒結時間為2h。實施例3本發明實施例中，一種精密加工車床車刀用合金，由以下按照質量百分比的原料組成：mo15%，nb12.3%，zr13%，hf6.4%，ta3.8%，si0.29%，fe1.6%，餘量為ti。製備時，包括以下步驟：1）配料：按照所述精密加工車床車刀用合金的原料組成及其質量百分比配比進行配料；2）熔融：將原料放入馬弗爐中熔煉，溫度控制在1250℃精煉3h，得到熔融合金；3）霧化：利用氬氣做噴射介質來擊碎熔融合金，並在冷卻介質中凝固成合金粉末；4）壓制：使用超高液壓脹管機對合金粉末壓製成型，壓力參數為150mpa；5）燒結：在壓制好的合金內加入粘結劑，放入馬弗爐中燒結，溫度為1000℃，燒結時間為2h。實施例4本發明實施例中，一種精密加工車床車刀用合金，由以下按照質量百分比的原料組成：mo15%，nb12.3%，zr13%，hf6.4%，ta3.8%，si0.29%，fe1.6%，餘量為ti。製備時，包括以下步驟：1）配料：按照所述精密加工車床車刀用合金的原料組成及其質量百分比配比進行配料；2）熔融：將原料放入馬弗爐中熔煉，溫度控制在1250℃精煉3h，得到熔融合金；3）霧化：利用氬氣做噴射介質來擊碎熔融合金，並在冷卻介質中凝固成合金粉末；4）壓制：使用超高液壓脹管機對合金粉末壓製成型，壓力參數為150mpa；5）燒結：在壓制好的合金內加入粘結劑，放入馬弗爐中燒結，溫度為1100℃，燒結時間為3h。實施例5本發明實施例中，一種精密加工車床車刀用合金，由以下按照質量百分比的原料組成：mo15%，nb12.3%，zr13%，hf6.4%，ta3.8%，si0.29%，fe1.6%，餘量為ti。製備時，包括以下步驟：1）配料：按照所述精密加工車床車刀用合金的原料組成及其質量百分比配比進行配料；2）熔融：將原料放入馬弗爐中熔煉，溫度控制在1250℃精煉3h，得到熔融合金；3）霧化：利用氬氣做噴射介質來擊碎熔融合金，並在冷卻介質中凝固成合金粉末；4）壓制：使用超高液壓脹管機對合金粉末壓製成型，壓力參數為150mpa；5）燒結：在壓制好的合金內加入粘結劑，放入馬弗爐中燒結，溫度為1200℃，燒結時間為4h。將實施例1~5製得的精密加工車床車刀用合金製成相應的測試件，按照國家標準測試，其主要性能如表1所示。表1實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5σb（mpa）650710750800780硬度（hb）200215220230220δs（%）1823202729lw/(m.k)1615192118由表中數據可知實施例4的精密加工車床車刀用合金的綜合性能最為優異在保證較高的強度和硬度的同時，兼顧了延伸率和導熱係數。對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。當前第1頁12