合金材料加工刀具制造工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于刀具加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種合金材料加工刀具制造工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，航空航天發(fā)動機(jī)葉片材料等都是高溫合金鈦合金，產(chǎn)品的復(fù)雜程度和精度要求很高，對加工設(shè)備和使用刀具提出了更高的要求。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的高溫合金鈦合金加工刀具，主要還是以超硬涂層的硬質(zhì)合金刀具為主，但使用壽命比較低。部分高壽命的使用場合用了超硬材料刀具(PCBN，陶瓷)，但由于超硬材料加工難，成本高，使用有一定局限性，使用面比較小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種合金材料加工刀具制造工藝，其可以提高刀具的可靠性和延長刀具的使用壽命。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種合金材料加工刀具制造工藝，包括以下步驟，制備刀具本體，于所述刀具本體的表面通過物理氣相沉積PVD的方式形成工作層，對形成有所述工作層的刀具本體進(jìn)行低溫深冷處理。
[0006]可選地，所述刀具本體于表面通過物理氣相沉積PVD的方式形成工作層前，先鈍化處理或/和涂設(shè)有用于增強(qiáng)所述刀具本體與所述工作層之間附著力的基底層。
[0007]可選地，所述基底層包括氮化鈦或/和鉻；所述基底層的厚度為10至20納米。
[0008]可選地，所述工作層包括有T1、Al、Cr、Cu、N1、N中的至少兩種或全部。
[0009]可選地，所述工作層的層數(shù)為60至80層；所述工作層的厚度為1.5?2.5微米。
[0010]可選地，于所述刀具本體上形成有工作層后，采用鈍化拋光設(shè)備對工作層進(jìn)行拋光，或者采用二硫化鉬材料滲入擴(kuò)散到工作層中或/和刀具本體中。
[0011]可選地，進(jìn)行低溫深冷處理步驟中，包括依次進(jìn)行的降溫工序、保溫工序和升溫工序。
[0012]可選地，所述降溫工序為在3至7小時內(nèi)將形成有所述工作層的刀具本體由O攝氏度降溫至零下200至零下260攝氏度。
[0013]可選地，所述保溫工序為將形成有所述工作層的刀具本體在零下200至零下260攝氏度的范圍內(nèi)保持恒定溫度10至30小時。
[0014]可選地，所述升溫工序為在3至7小時內(nèi)將形成有所述工作層的刀具本體由零下200至零下260攝氏度升至零攝氏度或零攝氏度以上。
[0015]本發(fā)明所提供的合金材料加工刀具制造工藝，其在物理氣相沉積PVD的方式形成工作層后，通過低溫深冷處理可以提高各組織的穩(wěn)定性，改善刀具綜合性能。經(jīng)過上述處理后，通過大量切削試驗證明，可以有效地大幅提高刀具壽命，降低刀具成本，改善加工質(zhì)量，可應(yīng)用于航空航天發(fā)動機(jī)葉片材料等高溫合金鈦合金的加工中，加工精度高、加工效率高。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本發(fā)明實施例提供的合金材料加工刀具制造工藝所生產(chǎn)刀具的平面示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明實施例提供的合金材料加工刀具制造工藝所生產(chǎn)刀具的涂層示意圖；
[0019]圖3是本發(fā)明實施例提供的合金材料加工刀具制造工藝所生產(chǎn)刀具的涂層示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0021]需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”或“設(shè)置于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者可能同時存在居中元件。當(dāng)一個元件被稱為是“連接于”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。
[0022]還需要說明的是，本發(fā)明實施例中的左、右、上、下等方位用語，僅是互為相對概念或是以產(chǎn)品的正常使用狀態(tài)為參考的，而不應(yīng)該認(rèn)為是具有限制性的。
[0023]如圖1?圖3所示，本發(fā)明實施例提供的一種合金材料加工刀具制造工藝，包括以下步驟，制備刀具本體10，刀具本體10為金屬件，刀具本體10包括刀柄部1、圓周切削刃2、球面切削刃3。刀具本體10具有基體101，于所述刀具本體10的表面通過物理氣相沉積PVD的方式形成工作層103，對形成有所述工作層103的刀具本體10進(jìn)行低溫深冷處理，通過物理氣相沉積PVD和低溫深冷處理，PVD (Physical Vapor Deposit1n，物理氣相沉積)指利用物理過程實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)移，將原子或分子由源轉(zhuǎn)移到基材表面上的過程，使刀具在切削過程中，有更低的摩擦系數(shù)，減少摩擦力。在物理氣相沉積PVD的方式形成工作層103后，通過低溫深冷處理可以提高各組織的穩(wěn)定性，改善刀具綜合性能。經(jīng)過上述處理后，通過大量切削試驗證明，可以有效地大幅提高刀具壽命，降低刀具成本，改善加工質(zhì)量，可應(yīng)用于航空航天發(fā)動機(jī)葉片材料等高溫合金鈦合金的加工中，加工精度高、加工效率高。
[0024]具體地，所述刀具本體10于表面通過物理氣相沉積PVD的方式形成工作層103前，先在刀具本體10的基體101進(jìn)行鈍化處理或/和涂設(shè)有用于增強(qiáng)所述刀具本體10與所述工作層103之間附著力的基底層102，以提高刀具的可靠性和使用壽命。工作層103、基底層102可以僅設(shè)置于圓周切削刃2、球面切削刃3處(除刀柄部I)，也可設(shè)置于整個刀具本體10的表面(包括刀柄部I)。
[0025]具體地，所述基底層102可包括但不限于氮化鈦或/和鉻等合適成份；所述基底層102的厚度可以為10至20納米。
[0026]具體地，所述工作層103包括有T1、Al、Cr、Cu、N1、N中的至少一種。具體應(yīng)用中，所述工作層103包括有T1、Al、Cr、Cu、N1、N中的至少兩種或全部。
[0027]具體地，所述工作層103的層數(shù)可以為60至80層，所述工作層103的硬度大于4000HV ;所述工作層103的摩擦系數(shù)可為0.4 ;所述工作層103的總厚度可以為1.5?2.5微米。
[0028]具體地，于所述刀具本體10上形成有工作層103后，采用鈍化拋光設(shè)備對工作層103進(jìn)行拋光，或者/和，采用二硫化鉬材料滲入擴(kuò)散到工作層103中或/和刀具本體10中，以減小摩擦。
[0029]具體地，進(jìn)行低溫深冷處理步驟中，包括依次進(jìn)行的降溫工序、保溫工序和升溫工序。
[0030]具體應(yīng)用中，所述降溫工序為在3至7小時內(nèi)將