本發(fā)明涉及銑刀技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高強(qiáng)度刀柄的制備工藝。
背景技術(shù)：
銑刀，是用于銑削加工的、具有一個(gè)或多個(gè)刀齒的旋轉(zhuǎn)刀具。工作時(shí)各刀齒依次間歇地切去工件的余量。銑刀主要用于在銑床上加工平面、臺(tái)階、溝槽、成形表面和切斷工件等，刀柄則是機(jī)械主軸與刀具和其它附件工具連接件，隨著銑刀的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，也體現(xiàn)出了刀柄的重要性，現(xiàn)有的銑刀刀柄的制備工藝，不能夠提高刀柄的強(qiáng)度，且容易在制備過(guò)程中對(duì)刀柄造成損壞，因此，提出了一種高強(qiáng)度刀柄的制備工藝。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種高強(qiáng)度刀柄的制備工藝。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
一種高強(qiáng)度刀柄的制備工藝，包括如下步驟：
S1、原料準(zhǔn)備：其原料按重量份如下：碳0.2-0.5份、硅0.05-0.09份、釩0.08-0.12份、硫0.03-0.07份、鈦0.08-0.18份、磷0.02-0.07份、鎳0.12-0.16份、銅0.09-0.13份、錳0.1-0.15份、鉻0.15-0.19份與鐵80-90份；
S2、準(zhǔn)備金屬原料：將S1中需要的各組分材料分別稱重，且稱重過(guò)程中產(chǎn)生的重量誤差應(yīng)小于千分之零點(diǎn)五，完成后，備用；
S3、熔煉設(shè)備的處理：將熔煉爐中殘留的上次熔煉產(chǎn)生的殘?jiān)謇砀蓛?，清理后，向熔煉爐內(nèi)通入水，沖洗3-5次后，并對(duì)其進(jìn)行風(fēng)干處理，避免熔煉爐中的殘?jiān)鼘?duì)熔煉造成影響，然后給熔煉爐預(yù)熱，且預(yù)熱溫度為100-300攝氏度間；
S4、金屬熔融：將鐵原料放入到熔煉爐中進(jìn)行熔煉，鐵原料融化后，按照碳、硅、釩、硫、鈦、磷、鎳、銅、錳與鉻材料的熔點(diǎn)由高到低依次加入到熔煉爐中進(jìn)行熔煉，熔煉溫度控制在1550-1950攝氏度間，熔煉時(shí)間為30-45分鐘，并在各輔料加入時(shí)，嚴(yán)格控制溫度的改變，完成后，備用；
S5、模具預(yù)處理：將刀柄模具內(nèi)表面噴涂金屬涂料，增加了金屬液的流動(dòng)性，并且進(jìn)行多次噴涂料，以使得金屬涂料的厚度為1-5毫米；
S6、模具預(yù)熱：通過(guò)加熱裝置給刀柄模具加熱，使得刀柄模具的溫度達(dá)到300-450℃，加熱時(shí)，應(yīng)使模具各處模溫基本保持一致，提高放熱效率及模具壽命；
S7、將S6中處理后的刀柄模具放入到鑄造成型裝置中，并將S4中形成的金屬液澆注到刀柄模具，澆注過(guò)程中的溫度為1000-1500攝氏度，金屬液的流速為10-35m/s；
S8、鑄造成型：將S7中進(jìn)入到刀柄模具的金屬液，進(jìn)行風(fēng)干，風(fēng)干時(shí)間為10-15分鐘，通過(guò)鑄造機(jī)進(jìn)行鑄造，鑄造時(shí)應(yīng)保持刀柄模具上有5-9個(gè)透氣孔，使得刀柄模具內(nèi)的空氣能夠流出，鑄造時(shí)間為30-50分鐘，完成后，取出；
S9、淬火處理：將S8中鑄造成型的刀柄進(jìn)行淬火處理，淬火溫度為850-950攝氏度，淬火時(shí)間為15-20分鐘；
S10、冷卻出模：將經(jīng)過(guò)鑄造的刀柄由刀柄模具內(nèi)取出，且對(duì)其進(jìn)行冷卻；
S11、細(xì)節(jié)處理：待刀柄冷卻完成后，對(duì)刀柄多出的邊角進(jìn)行修理，將產(chǎn)品合格率控制在一定范圍內(nèi)；
S12、強(qiáng)度測(cè)試：將S11中處理后的刀柄試樣放置在拉伸試驗(yàn)機(jī)上，勻速緩慢地向試樣兩端施加軸向靜拉力，直至拉斷為止，從而來(lái)測(cè)量刀柄拉伸強(qiáng)度；
S13、合格后，即為高強(qiáng)度刀柄。
優(yōu)選的，所述碳、硅、釩、硫、鈦、磷、鎳、銅、錳與鉻在使用前均經(jīng)過(guò)清洗，以滿足加工的需求。
優(yōu)選的，所述碳含量增加，能夠增加刀柄的屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度升高，硅能顯著提高刀柄的彈性極限、屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度，錳有較高的強(qiáng)度和硬度，提高鋼的淬性，改善鋼的熱加工性能。
本發(fā)明提供的一種高強(qiáng)度刀柄的制備工藝，本發(fā)明在制備中嚴(yán)格控制合金元素的加入比例，改善金屬材料內(nèi)部組織形態(tài)，使得了刀柄的硬度加強(qiáng)，合理的制備方法，提高了刀柄的使用壽命，本發(fā)明的制備工藝簡(jiǎn)單，采用常規(guī)設(shè)備即可生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
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)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
實(shí)施例1
一種高強(qiáng)度刀柄的制備工藝，包括如下步驟：
S1、原料準(zhǔn)備：其原料按重量份如下：碳0.2份、硅0.05份、釩0.08份、硫0.03份、鈦0.08份、磷0.02份、鎳0.12份、銅0.09份、錳0.1份、鉻0.15份與鐵80份；
S2、準(zhǔn)備金屬原料：將S1中需要的各組分材料分別稱重，且稱重過(guò)程中產(chǎn)生的重量誤差應(yīng)小于千分之零點(diǎn)五，完成后，備用；
S3、熔煉設(shè)備的處理：將熔煉爐中殘留的上次熔煉產(chǎn)生的殘?jiān)謇砀蓛?，清理后，向熔煉爐內(nèi)通入水，沖洗3-5次后，并對(duì)其進(jìn)行風(fēng)干處理，避免熔煉爐中的殘?jiān)鼘?duì)熔煉造成影響，然后給熔煉爐預(yù)熱，且預(yù)熱溫度為100攝氏度間；
S4、金屬熔融：將鐵原料放入到熔煉爐中進(jìn)行熔煉，鐵原料融化后，按照碳、硅、釩、硫、鈦、磷、鎳、銅、錳與鉻材料的熔點(diǎn)由高到低依次加入到熔煉爐中進(jìn)行熔煉，熔煉溫度控制在1550攝氏度間，熔煉時(shí)間為30分鐘，并在各輔料加入時(shí)，嚴(yán)格控制溫度的改變，完成后，備用；
S5、模具預(yù)處理：將刀柄模具內(nèi)表面噴涂金屬涂料，增加了金屬液的流動(dòng)性，并且進(jìn)行多次噴涂料，以使得金屬涂料的厚度為1毫米；
S6、模具預(yù)熱：通過(guò)加熱裝置給刀柄模具加熱，使得刀柄模具的溫度達(dá)到300℃，加熱時(shí)，應(yīng)使模具各處模溫基本保持一致，提高放熱效率及模具壽命；
S7、將S6中處理后的刀柄模具放入到鑄造成型裝置中，并將S4中形成的金屬液澆注到刀柄模具，澆注過(guò)程中的溫度為1000攝氏度，金屬液的流速為10m/s；
S8、鑄造成型：將S7中進(jìn)入到刀柄模具的金屬液，進(jìn)行風(fēng)干，風(fēng)干時(shí)間為10分鐘，通過(guò)鑄造機(jī)進(jìn)行鑄造，鑄造時(shí)應(yīng)保持刀柄模具上有5-9個(gè)透氣孔，使得刀柄模具內(nèi)的空氣能夠流出，鑄造時(shí)間為30分鐘，完成后，取出；
S9、淬火處理：將S8中鑄造成型的刀柄進(jìn)行淬火處理，淬火溫度為850攝氏度，淬火時(shí)間為15分鐘；
S10、冷卻出模：將經(jīng)過(guò)鑄造的刀柄由刀柄模具內(nèi)取出，且對(duì)其進(jìn)行冷卻；
S11、細(xì)節(jié)處理：待刀柄冷卻完成后，對(duì)刀柄多出的邊角進(jìn)行修理，將產(chǎn)品合格率控制在一定范圍內(nèi)；
S12、強(qiáng)度測(cè)試：將S11中處理后的刀柄試樣放置在拉伸試驗(yàn)機(jī)上，勻速緩慢地向試樣兩端施加軸向靜拉力，直至拉斷為止，從而來(lái)測(cè)量刀柄拉伸強(qiáng)度；
S13、合格后，即為高強(qiáng)度刀柄。
實(shí)施例2
一種高強(qiáng)度刀柄的制備工藝，包括如下步驟：
S1、原料準(zhǔn)備：其原料按重量份如下：碳0.25份、硅0.06份、釩0.09份、硫0.04份、鈦0.10份、磷0.03份、鎳0.13份、銅0.10份、錳0.11份、鉻0.16份與鐵82份；
S2、準(zhǔn)備金屬原料：將S1中需要的各組分材料分別稱重，且稱重過(guò)程中產(chǎn)生的重量誤差應(yīng)小于千分之零點(diǎn)五，完成后，備用；
S3、熔煉設(shè)備的處理：將熔煉爐中殘留的上次熔煉產(chǎn)生的殘?jiān)謇砀蓛?，清理后，向熔煉爐內(nèi)通入水，沖洗3-5次后，并對(duì)其進(jìn)行風(fēng)干處理，避免熔煉爐中的殘?jiān)鼘?duì)熔煉造成影響，然后給熔煉爐預(yù)熱，且預(yù)熱溫度為150攝氏度間；
S4、金屬熔融：將鐵原料放入到熔煉爐中進(jìn)行熔煉，鐵原料融化后，按照碳、硅、釩、硫、鈦、磷、鎳、銅、錳與鉻材料的熔點(diǎn)由高到低依次加入到熔煉爐中進(jìn)行熔煉，熔煉溫度控制在1600攝氏度間，熔煉時(shí)間為32分鐘，并在各輔料加入時(shí)，嚴(yán)格控制溫度的改變，完成后，備用；
S5、模具預(yù)處理：將刀柄模具內(nèi)表面噴涂金屬涂料，增加了金屬液的流動(dòng)性，并且進(jìn)行多次噴涂料，以使得金屬涂料的厚度為2毫米；
S6：模具預(yù)熱：通過(guò)加熱裝置給刀柄模具加熱，使得刀柄模具的溫度達(dá)到320℃，加熱時(shí)，應(yīng)使模具各處模溫基本保持一致，提高放熱效率及模具壽命；
S7、將S6中處理后的刀柄模具放入到鑄造成型裝置中，并將S4中形成的金屬液澆注到刀柄模具，澆注過(guò)程中的溫度為1100攝氏度，金屬液的流速為15m/s；
S8、鑄造成型：將S7中進(jìn)入到刀柄模具的金屬液，進(jìn)行風(fēng)干，風(fēng)干時(shí)間為11分鐘，通過(guò)鑄造機(jī)進(jìn)行鑄造，鑄造時(shí)應(yīng)保持刀柄模具上有5-9個(gè)透氣孔，使得刀柄模具內(nèi)的空氣能夠流出，鑄造時(shí)間為35分鐘，完成后，取出；
S9、淬火處理：將S8中鑄造成型的刀柄進(jìn)行淬火處理，淬火溫度為870攝氏度，淬火時(shí)間為16分鐘；
S10、冷卻出模：將經(jīng)過(guò)鑄造的刀柄由刀柄模具內(nèi)取出，且對(duì)其進(jìn)行冷卻；
S11、細(xì)節(jié)處理：待刀柄冷卻完成后，對(duì)刀柄多出的邊角進(jìn)行修理，將產(chǎn)品合格率控制在一定范圍內(nèi)；
S12、強(qiáng)度測(cè)試：將S11中處理后的刀柄試樣放置在拉伸試驗(yàn)機(jī)上，勻速緩慢地向試樣兩端施加軸向靜拉力，直至拉斷為止，從而來(lái)測(cè)量刀柄拉伸強(qiáng)度；
S13、合格后，即為高強(qiáng)度刀柄。
實(shí)施例3
一種高強(qiáng)度刀柄的制備工藝，包括如下步驟：
S1、原料準(zhǔn)備：其原料按重量份如下：碳0.3份、硅0.07份、釩0.10份、硫0.05份、鈦0.12份、磷0.04份、鎳0.14份、銅0.11份、錳0.13份、鉻0.17份與鐵84份；
S2、準(zhǔn)備金屬原料：將S1中需要的各組分材料分別稱重，且稱重過(guò)程中產(chǎn)生的重量誤差應(yīng)小于千分之零點(diǎn)五，完成后，備用；
S3、熔煉設(shè)備的處理：將熔煉爐中殘留的上次熔煉產(chǎn)生的殘?jiān)謇砀蓛?，清理后，向熔煉爐內(nèi)通入水，沖洗3-5次后，并對(duì)其進(jìn)行風(fēng)干處理，避免熔煉爐中的殘?jiān)鼘?duì)熔煉造成影響，然后給熔煉爐預(yù)熱，且預(yù)熱溫度為180攝氏度間；
S4、金屬熔融：將鐵原料放入到熔煉爐中進(jìn)行熔煉，鐵原料融化后，按照碳、硅、釩、硫、鈦、磷、鎳、銅、錳與鉻材料的熔點(diǎn)由高到低依次加入到熔煉爐中進(jìn)行熔煉，熔煉溫度控制在1650攝氏度間，熔煉時(shí)間為38分鐘，并在各輔料加入時(shí)，嚴(yán)格控制溫度的改變，完成后，備用；
S5、模具預(yù)處理：將刀柄模具內(nèi)表面噴涂金屬涂料，增加了金屬液的流動(dòng)性，并且進(jìn)行多次噴涂料，以使得金屬涂料的厚度為3毫米；
S6、模具預(yù)熱：通過(guò)加熱裝置給刀柄模具加熱，使得刀柄模具的溫度達(dá)到400℃，加熱時(shí)，應(yīng)使模具各處模溫基本保持一致，提高放熱效率及模具壽命；
S7：將S6中處理后的刀柄模具放入到鑄造成型裝置中，并將S4中形成的金屬液澆注到刀柄模具，澆注過(guò)程中的溫度為1300攝氏度，金屬液的流速為25m/s；
S8、鑄造成型：將S7中進(jìn)入到刀柄模具的金屬液，進(jìn)行風(fēng)干，風(fēng)干時(shí)間為13分鐘，通過(guò)鑄造機(jī)進(jìn)行鑄造，鑄造時(shí)應(yīng)保持刀柄模具上有5-9個(gè)透氣孔，使得刀柄模具內(nèi)的空氣能夠流出，鑄造時(shí)間為40分鐘，完成后，取出；
S9、淬火處理：將S8中鑄造成型的刀柄進(jìn)行淬火處理，淬火溫度為900攝氏度，淬火時(shí)間為18分鐘；
S10、冷卻出模：將經(jīng)過(guò)鑄造的刀柄由刀柄模具內(nèi)取出，且對(duì)其進(jìn)行冷卻；
S11、細(xì)節(jié)處理：待刀柄冷卻完成后，對(duì)刀柄多出的邊角進(jìn)行修理，將產(chǎn)品合格率控制在一定范圍內(nèi)；
S12、強(qiáng)度測(cè)試：將S11中處理后的刀柄試樣放置在拉伸試驗(yàn)機(jī)上，勻速緩慢地向試樣兩端施加軸向靜拉力，直至拉斷為止，從而來(lái)測(cè)量刀柄拉伸強(qiáng)度；
S13、合格后，即為高強(qiáng)度刀柄。
實(shí)施例4
一種高強(qiáng)度刀柄的制備工藝，包括如下步驟：
S1、原料準(zhǔn)備：其原料按重量份如下：碳0.4份、硅0.08份、釩0.11份、硫0.06份、鈦0.16份、磷0.06份、鎳0.15份、銅0.12份、錳0.14份、鉻0.18份與鐵88份；
S2、準(zhǔn)備金屬原料：將S1中需要的各組分材料分別稱重，且稱重過(guò)程中產(chǎn)生的重量誤差應(yīng)小于千分之零點(diǎn)五，完成后，備用；
S3、熔煉設(shè)備的處理：將熔煉爐中殘留的上次熔煉產(chǎn)生的殘?jiān)謇砀蓛?，清理后，向熔煉爐內(nèi)通入水，沖洗3-5次后，并對(duì)其進(jìn)行風(fēng)干處理，避免熔煉爐中的殘?jiān)鼘?duì)熔煉造成影響，然后給熔煉爐預(yù)熱，且預(yù)熱溫度為270攝氏度間；
S4、金屬熔融：將鐵原料放入到熔煉爐中進(jìn)行熔煉，鐵原料融化后，按照碳、硅、釩、硫、鈦、磷、鎳、銅、錳與鉻材料的熔點(diǎn)由高到低依次加入到熔煉爐中進(jìn)行熔煉，熔煉溫度控制在1800攝氏度間，熔煉時(shí)間為42分鐘，并在各輔料加入時(shí)，嚴(yán)格控制溫度的改變，完成后，備用；
S5、模具預(yù)處理：將刀柄模具內(nèi)表面噴涂金屬涂料，增加了金屬液的流動(dòng)性，并且進(jìn)行多次噴涂料，以使得金屬涂料的厚度為4毫米；
S6、模具預(yù)熱：通過(guò)加熱裝置給刀柄模具加熱，使得刀柄模具的溫度達(dá)到420℃，加熱時(shí)，應(yīng)使模具各處模溫基本保持一致，提高放熱效率及模具壽命；
S7、將S6中處理后的刀柄模具放入到鑄造成型裝置中，并將S4中形成的金屬液澆注到刀柄模具，澆注過(guò)程中的溫度為1400攝氏度，金屬液的流速為32m/s；
S8、鑄造成型：將S7中進(jìn)入到刀柄模具的金屬液，進(jìn)行風(fēng)干，風(fēng)干時(shí)間為14分鐘，通過(guò)鑄造機(jī)進(jìn)行鑄造，鑄造時(shí)應(yīng)保持刀柄模具上有5-9個(gè)透氣孔，使得刀柄模具內(nèi)的空氣能夠流出，鑄造時(shí)間為45分鐘，完成后，取出；
S9、淬火處理：將S8中鑄造成型的刀柄進(jìn)行淬火處理，淬火溫度為920攝氏度，淬火時(shí)間為19分鐘；
S10、冷卻出模：將經(jīng)過(guò)鑄造的刀柄由刀柄模具內(nèi)取出，且對(duì)其進(jìn)行冷卻；
S11、細(xì)節(jié)處理：待刀柄冷卻完成后，對(duì)刀柄多出的邊角進(jìn)行修理，將產(chǎn)品合格率控制在一定范圍內(nèi)；
S12、強(qiáng)度測(cè)試：將S11中處理后的刀柄試樣放置在拉伸試驗(yàn)機(jī)上，勻速緩慢地向試樣兩端施加軸向靜拉力，直至拉斷為止，從而來(lái)測(cè)量刀柄拉伸強(qiáng)度；
S13、合格后，即為高強(qiáng)度刀柄。
實(shí)施例5
一種高強(qiáng)度刀柄的制備工藝，包括如下步驟：
S1、原料準(zhǔn)備：其原料按重量份如下：碳0.5份、硅0.09份、釩0.12份、硫0.07份、鈦0.18份、磷0.07份、鎳0.16份、銅0.13份、錳0.15份、鉻0.19份與鐵90份；
S2、準(zhǔn)備金屬原料：將S1中需要的各組分材料分別稱重，且稱重過(guò)程中產(chǎn)生的重量誤差應(yīng)小于千分之零點(diǎn)五，完成后，備用；
S3、熔煉設(shè)備的處理：將熔煉爐中殘留的上次熔煉產(chǎn)生的殘?jiān)謇砀蓛?，清理后，向熔煉爐內(nèi)通入水，沖洗3-5次后，并對(duì)其進(jìn)行風(fēng)干處理，避免熔煉爐中的殘?jiān)鼘?duì)熔煉造成影響，然后給熔煉爐預(yù)熱，且預(yù)熱溫度為300攝氏度間；
S4、金屬熔融：將鐵原料放入到熔煉爐中進(jìn)行熔煉，鐵原料融化后，按照碳、硅、釩、硫、鈦、磷、鎳、銅、錳與鉻材料的熔點(diǎn)由高到低依次加入到熔煉爐中進(jìn)行熔煉，熔煉溫度控制在1950攝氏度間，熔煉時(shí)間為45分鐘，并在各輔料加入時(shí)，嚴(yán)格控制溫度的改變，完成后，備用；
S5、模具預(yù)處理：將刀柄模具內(nèi)表面噴涂金屬涂料，增加了金屬液的流動(dòng)性，并且進(jìn)行多次噴涂料，以使得金屬涂料的厚度為5毫米；
S6、模具預(yù)熱：通過(guò)加熱裝置給刀柄模具加熱，使得刀柄模具的溫度達(dá)到450℃，加熱時(shí)，應(yīng)使模具各處模溫基本保持一致，提高放熱效率及模具壽命；
S7、將S6中處理后的刀柄模具放入到鑄造成型裝置中，并將S4中形成的金屬液澆注到刀柄模具，澆注過(guò)程中的溫度為1500攝氏度，金屬液的流速為35m/s；
S8、鑄造成型：將S7中進(jìn)入到刀柄模具的金屬液，進(jìn)行風(fēng)干，風(fēng)干時(shí)間為10-15分鐘，通過(guò)鑄造機(jī)進(jìn)行鑄造，鑄造時(shí)應(yīng)保持刀柄模具上有5-9個(gè)透氣孔，使得刀柄模具內(nèi)的空氣能夠流出，鑄造時(shí)間為50分鐘，完成后，取出；
S9、淬火處理：將S8中鑄造成型的刀柄進(jìn)行淬火處理，淬火溫度為950攝氏度，淬火時(shí)間為20分鐘；
S10、冷卻出模：將經(jīng)過(guò)鑄造的刀柄由刀柄模具內(nèi)取出，且對(duì)其進(jìn)行冷卻；
S11、細(xì)節(jié)處理：待刀柄冷卻完成后，對(duì)刀柄多出的邊角進(jìn)行修理，將產(chǎn)品合格率控制在一定范圍內(nèi)；
S12、強(qiáng)度測(cè)試：將S11中處理后的刀柄試樣放置在拉伸試驗(yàn)機(jī)上，勻速緩慢地向試樣兩端施加軸向靜拉力，直至拉斷為止，從而來(lái)測(cè)量刀柄拉伸強(qiáng)度；
S13、合格后，即為高強(qiáng)度刀柄。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。