專利名稱：硬質(zhì)合金機械刀片坯料的復合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬坯料的生產(chǎn)方法，尤其涉及一種硬質(zhì)合金機械刀片坯料的復合方法。
背景技術(shù)：
在機械工業(yè)領(lǐng)域，大量使用各類硬質(zhì)合金機械刀片。為了節(jié)約生產(chǎn)成本，各類硬質(zhì)合金機械刀片一般只在刀刃部分使用少量昂貴的鋼結(jié)硬質(zhì)合金，而在刀體部分則采用較為廉價的低碳鋼。即以鋼結(jié)硬質(zhì)合金作為刀刃鋼，以低碳鋼作為刀體鋼。但是，要將物理性能不同的刀刃鋼和刀體鋼復合成一個整體，并且保證刀片在使用過程中不發(fā)生斷裂，卻不是一件容易的事。目前，國內(nèi)鋼結(jié)硬質(zhì)合金和低碳鋼復合只有個別企業(yè)采用銅焊技術(shù)(釬焊)復合，且只能復合如硬質(zhì)合金鉆頭、銑刀等小型產(chǎn)品。而國際上也只有少數(shù)工業(yè)發(fā)達國家能夠采用銅焊技術(shù)(釬焊)復合硬質(zhì)合金和低碳鋼，制成大型工業(yè)刀片的坯料，但復合面的質(zhì)量和復合強度比較難控制，所以其制造成本十分昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，就是為了解決上述問題而提供一種硬質(zhì)合金機械刀片坯料的復合方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種硬質(zhì)合金機械刀片坯料的復合方法，以鋼結(jié)硬質(zhì)合金作為刀刃鋼，以低碳鋼作為刀體鋼進行復合，包括以下步驟a、按設(shè)計要求將作為刀刃鋼的一塊鋼結(jié)硬質(zhì)合金置于作為刀體鋼的兩塊低碳鋼和若干塊輔助低碳鋼的包圍之中，并確保每一接觸面的清潔和密合；b、將包圍一塊鋼結(jié)硬質(zhì)合金的各塊低碳鋼焊接成一體將鋼結(jié)硬質(zhì)合金密封在各塊低碳鋼之中；c、將步驟b密封好的坯料置于加熱爐中加熱到一定溫度并保溫一段時間；
d、將步驟c加熱好的坯料置于軋機中軋制至所需厚度，使鋼結(jié)硬質(zhì)合金和低碳鋼復合成一體。
步驟a中所述的清潔是對一塊鋼結(jié)硬質(zhì)合金和各塊低碳鋼的每一相互接觸面采用噴鐵丸或機械加工的方法進行清潔。
步驟a中所述的密合是對一塊鋼結(jié)硬質(zhì)合金和各塊低碳鋼的每一相互接觸面采用機械加工或壓力校平直的方法進行密合。
步驟c中所述的加熱到一定溫度并保溫一段時間是先將坯料預(yù)熱到800-900℃，保溫100-150分鐘，再加熱至1200-1220℃，保溫80-120分鐘。
步驟d中所述的軋制包括至少兩道軋制壓縮過程，始軋溫度控制在1180-1220℃，終軋溫度控制在1050-1100℃，軋制壓力控制在140-200噸。
所述的保溫時間根據(jù)坯料的厚度決定，預(yù)熱后的保溫時間分鐘數(shù)為坯料厚度毫米數(shù)的2.3-2.7倍；再加熱后的保溫時間分鐘數(shù)為坯料厚度毫米數(shù)的1.8-2.2倍。
所述的至少兩道軋制壓縮過程中，采用壓縮比逐漸減小的方式進行軋制，其中，首道壓縮比控制在40-42％，第二道壓縮比控制在35-40％，直至達到所需厚度。
所述的軋制壓力最好控制在160-180噸。
本發(fā)明硬質(zhì)合金機械刀片坯料的復合方法由于采用了以上技術(shù)方案，使其具有以下的優(yōu)點和特點1、工藝穩(wěn)定性好，復合合格率高(幾乎100％)；2、制造成本低廉，不需要任何復合介質(zhì)；3、適應(yīng)復合大、中、小型各類工業(yè)刀片的坯料；4、采用本發(fā)明制造的刀坯經(jīng)特殊熱處理后制成的各類工業(yè)刀片，可以達到常規(guī)硬質(zhì)合金工業(yè)刀片的各項性能指標。


圖1是本發(fā)明硬質(zhì)合金機械刀片坯料的復合方法中所涉及的硬質(zhì)合金機械刀片坯料的復合結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
參見圖1，圖1是本發(fā)明硬質(zhì)合金機械刀片坯料的復合方法中所涉及的硬質(zhì)合金機械刀片坯料的復合結(jié)構(gòu)示意圖。它包括設(shè)置在下層作為刀體的低碳鋼1、設(shè)置在上層左邊作為刀體的低碳鋼2、設(shè)置在上層右邊作為刀刃的鋼結(jié)硬質(zhì)合金3、以及包圍在鋼結(jié)硬質(zhì)合金3的右側(cè)面、上面、前端面和后端面的輔助低碳鋼4，圖中所示5為密封焊縫。為了便于顯示鋼結(jié)硬質(zhì)合金3，圖中將設(shè)置在鋼結(jié)硬質(zhì)合金3前面的一塊低碳鋼4拿出來畫在了下面，實際上它的位置是在鋼結(jié)硬質(zhì)合金3的前端面。
本發(fā)明硬質(zhì)合金機械刀片坯料的復合方法可以通過以下實施例作具體的說明。
實施例1按圖1所示結(jié)構(gòu)準備一塊作為刀刃鋼的鋼結(jié)硬質(zhì)合金、兩塊作為刀體鋼的低碳鋼和若干塊輔助低碳鋼，對一塊鋼結(jié)硬質(zhì)合金和各塊低碳鋼的每一相互接觸面采用噴鐵丸或機械加工的方法進行清潔，然后按圖1所示結(jié)構(gòu)密合，并采用機械加工或壓力校平直的方法確保其密合達到要求。接著將包圍一塊鋼結(jié)硬質(zhì)合金的各塊低碳鋼焊接成一體將鋼結(jié)硬質(zhì)合金密封在各塊低碳鋼之中，并確保無任何空氣進入結(jié)合面。得到厚度為50mm的原始坯料。
接著將上述原始坯料置于加熱爐中預(yù)熱到800-900℃，保溫125-130分鐘，再加熱至1200-1220℃，保溫100-105分鐘。然后置于軋機中，采用壓縮比逐漸減小的方式進行軋制，使鋼結(jié)硬質(zhì)合金和低碳鋼完美復合成一體。軋制壓力控制在160-170噸。始軋溫度控制在1180-1220℃，終軋溫度控制在1050-1100℃。首道軋制壓縮比控制在40-42％，二道軋制壓縮比控制在35-40％，從第三道開始，對壓縮比無要求，但不得大于第二道的壓縮比，直至軋制成厚度為18mm，即得到可用于制作硬質(zhì)合金機械刀片的坯料。
實施例2原始坯料的準備同實施例1，坯料厚度為60mm。
將上述原始坯料置于加熱爐中預(yù)熱到800-900℃，保溫145-150分鐘，再加熱至1200-1220℃，保溫115-120分鐘。然后置于軋機中，采用壓縮比逐漸減小的方式進行軋制，使鋼結(jié)硬質(zhì)合金和低碳鋼完美復合成一體。軋制壓力控制在180-190噸。始軋溫度控制在1180-1220℃，終軋溫度控制在1050-1100℃。首道軋制壓縮比控制在40-42％，二道軋制壓縮比控制在35-40％，從第三道開始，對壓縮比無要求，但不得大于第二道的壓縮比，直至軋制成厚度為20mm，即得到可用于制作硬質(zhì)合金機械刀片的坯料。
實施例3原始坯料的準備同實施例1，坯料厚度為40mm。
將上述原始坯料置于加熱爐中預(yù)熱到800-900℃，保溫100-105分鐘，再加熱至1200-1220℃，保溫80-85分鐘。然后置于軋機中，采用壓縮比逐漸減小的方式進行軋制，使鋼結(jié)硬質(zhì)合金和低碳鋼完美復合成一體。軋制壓力控制在150-160噸。始軋溫度控制在1180-1220℃，終軋溫度控制在1050-1100℃。首道軋制壓縮比控制在40-42％，二道軋制壓縮比控制在35-40％，從第三道開始，對壓縮比無要求，但不得大于第二道的壓縮比，直至軋制成厚度為14mm，即得到可用于制作硬質(zhì)合金機械刀片的坯料。
本發(fā)明的方法將鋼結(jié)硬質(zhì)合金密封放置于低碳鋼和若干塊輔助低碳鋼之中，加熱到一定溫度后在高壓、無氧化和無介質(zhì)的條件下，利用在高溫高壓下所發(fā)生的金屬原子間的相互滲透和擴散作用，在鋼結(jié)硬質(zhì)合金與包圍它的各塊低碳鋼之間分別生成一過渡層(該過渡層是一種新的合金)，從而使鋼結(jié)硬質(zhì)合金和低碳鋼完美結(jié)合成一體。復合合格率幾乎達到100％。
權(quán)利要求
1.一種硬質(zhì)合金機械刀片坯料的復合方法，以鋼結(jié)硬質(zhì)合金作為刀刃鋼，以低碳鋼作為刀體鋼進行復合，其特征在于，包括以下步驟a、按設(shè)計要求將作為刀刃鋼的一塊鋼結(jié)硬質(zhì)合金置于作為刀體鋼的兩塊低碳鋼和若干塊輔助低碳鋼的包圍之中，并確保每一接觸面的清潔和密合；b、將包圍一塊鋼結(jié)硬質(zhì)合金的各塊低碳鋼焊接成一體將鋼結(jié)硬質(zhì)合金密封在各塊低碳鋼之中；c、將步驟b密封好的坯料置于加熱爐中加熱到一定溫度并保溫一段時間；d、將步驟c加熱好的坯料置于軋機中軋制至所需厚度，使鋼結(jié)硬質(zhì)合金和低碳鋼復合成一體。
2.如權(quán)利要求1所述的硬質(zhì)合金機械刀片坯料的復合方法，其特征在于步驟a中所述的清潔是對一塊鋼結(jié)硬質(zhì)合金和各塊低碳鋼的每一相互接觸面采用噴鐵丸或機械加工的方法進行清潔。
3.如權(quán)利要求1所述的硬質(zhì)合金機械刀片坯料的復合方法，其特征在于步驟a中所述的密合是對一塊鋼結(jié)硬質(zhì)合金和各塊低碳鋼的每一相互接觸面采用機械加工或壓力校平直的方法進行密合。
4.如權(quán)利要求1所述的硬質(zhì)合金機械刀片坯料的復合方法，其特征在于步驟c中所述的加熱到一定溫度并保溫一段時間是先將坯料預(yù)熱到800-900℃，保溫100-150分鐘，再加熱至1200-1220℃，保溫80-120分鐘。
5.如權(quán)利要求1所述的硬質(zhì)合金機械刀片坯料的復合方法，其特征在于步驟d中所述的軋制包括至少兩道軋制壓縮過程，始軋溫度控制在1180-1220℃，終軋溫度控制在1050-1100℃，軋制壓力控制在140-200噸。
6.如權(quán)利要求4所述的硬質(zhì)合金機械刀片坯料的復合方法，其特征在于所述的保溫時間根據(jù)坯料的厚度決定，預(yù)熱后的保溫時間分鐘數(shù)為坯料厚度毫米數(shù)的2.3-2.7倍；再加熱后的保溫時間分鐘數(shù)為坯料厚度毫米數(shù)的1.8-2.2倍。
7.如權(quán)利要求5所述的硬質(zhì)合金機械刀片坯料的復合方法，其特征在于所述的至少兩道軋制壓縮過程中，采用壓縮比逐漸減小的方式進行軋制，其中，首道壓縮比控制在40-42％，第二道壓縮比控制在35-40％，直至達到所需厚度。
8.如權(quán)利要求5所述的硬質(zhì)合金機械刀片坯料的復合方法，其特征在于所述的軋制壓力最好控制在160-1.80噸。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種硬質(zhì)合金機械刀片坯料的復合方法，該方法將鋼結(jié)硬質(zhì)合金密封放置于低碳鋼和若干塊輔助低碳鋼之中，并確保每一接觸面的清潔和密合；加熱到一定溫度并保持足夠的時間；然后在高壓、無氧化和無介質(zhì)的條件下進行軋制，利用在高溫高壓下所發(fā)生的金屬原子間的相互滲透和擴散作用，在鋼結(jié)硬質(zhì)合金和低碳鋼之間生成一過渡層，使鋼結(jié)硬質(zhì)合金和低碳鋼完美結(jié)合成一體。本發(fā)明硬質(zhì)合金機械刀片坯料的復合方法工藝穩(wěn)定性好，復合合格率高，制造成本低，適應(yīng)復合大、中、小型各類工業(yè)刀片的坯料。
文檔編號B21B37/74GK1810399SQ200610024310
公開日2006年8月2日 申請日期2006年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月2日
發(fā)明者駱瑞華, 周通華, 徐峰 申請人:上海愛凱思機械刀片有限公司