一种用于锂电池分切机的刀具制造技术

本发明专利技术提供的一种用于锂电池分切机的刀具，包括刀具基体以及涂覆于刀具基体表面的高耐磨涂层。本发明专利技术还提供了用于锂电池分切机的刀具的制备方法。本发明专利技术提供的刀具基体具有较高的硬度和抗氧化性能，能够提高制得的硬质合金工具高温强度、硬度和韧性。本发明专利技术提供的用于锂电池分切机的高耐磨涂层材料具有较高的强度，耐磨性好，具有一定的抗氧化和耐腐蚀性能，特别适用于锂电池分切机。

A Tool for Lithium Battery Slitting Machine

The cutter for lithium battery cutting machine provided by the invention comprises a cutter base and a high wear resistant coating coated on the cutter base surface. The invention also provides a preparation method of a cutting tool for a lithium battery slitter. The tool matrix provided by the invention has high hardness and oxidation resistance, and can improve the high temperature strength, hardness and toughness of the prepared cemented carbide tool. The high wear-resistant coating material provided by the invention for lithium battery slitter has high strength, good wear resistance, certain oxidation resistance and corrosion resistance, and is especially suitable for lithium battery slitter.

【技术实现步骤摘要】
一种用于锂电池分切机的刀具
本专利技术涉及一种用于锂电池分切机的刀具，属于新材料领域。
技术介绍
刀具切削性能决定了锂电池分切机的工作性能，而刀具材料是决定刀具切削性能的根本因素，对于加工效率、加工质量、加工成本以及刀具耐用度影响很大。性能优良的刀具材料，是保证刀具高效工作的基本条件。刀具切削部分在强烈摩擦、高压、高温下工作，应具备如下的基本要求。高硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。硬质合金广泛用作刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等，用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。目前，硬质合金切削工具的切削速度比碳素钢的高百倍，比高速钢的高4-7倍，但是，它们普遍存在抗弯强度低、冲击韧性差、脆性大和易磨损的问题，为了解决上述问题，大多会对硬质合金刀具进行热处理。现有的一种硬质合金刀具的热处理采用盐浴淬火或者油淬火，再进行回火处理工艺，这种处理工艺虽然能提高合金刀具的硬度、抗弯强度、韧性、耐磨性等综合性能，但是所产生的刀具性能不稳定，硬度和韧性有所欠缺。
技术实现思路
技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种用于锂电池分切机的刀具。技术方案：本专利技术提供的一种用于锂电池分切机的刀具，包括刀具基体以及涂覆于刀具基体表面的高耐磨涂层；所述刀具基体，包括10-15％的粘结相、5-10％的添加剂，余量为硬质相；所述硬质相至少由以下重量份的组份制成：WC40-50份、TiC10-15份、TaC5-8份、NbC2-4份、SiC5-15份、SiAlCN4-6份、石墨8-12份；所述粘结相至少由以下重量份的组份制成：Co10-20份、Ni5-15份、Cr2-3份、VC2-6份、Mo2C1-3份；所述添加剂至少由以下重量份的组份制成：纳米碳化钛4-6份、纳米氮化钛4-6份、纳米钇1-2份、纳米锆1-2份、纳米氧化铌1-2份、纳米氮化硼3-4份、石蜡1-3份；所述高耐磨涂层，至少由以下重量份的组份制成：40-50份的Ni-Ti-Nb-Fe基合金，20-40重量份的Si3B0.5C1.5N0.5Alx颗粒，8-12份的石墨，纳米碳化钛4-6份、纳米氮化钛4-6份、纳米氧化铌1-2份。作为改进，包括12-14％的粘结相、6-8％的添加剂，余量为硬质相；所述硬质相至少由以下重量份的组份制成：WC43-46份、TiC12-14份、TaC6-7份、NbC2-4份、SiC8-12份、SiAlCN4-6份、石墨8-12份；所述粘结相至少由以下重量份的组份制成：Co14-16份、Ni8-12份、Cr2-3份、VC2-6份、Mo2C1-3份；所述添加剂至少由以下重量份的组份制成：纳米碳化钛4-6份、纳米氮化钛4-6份、纳米钇1-2份、纳米锆1-2份、纳米氧化铌1-2份、纳米氮化硼3-4份、石蜡1-3份。作为改进，包括13％的粘结相、7％的添加剂，余量为硬质相；所述硬质相至少由以下重量份的组份制成：WC44份、TiC13份、TaC6.5份、NbC3份、SiC10份、SiAlCN5份、石墨10份；所述粘结相至少由以下重量份的组份制成：Co15份、Ni10份、Cr2.5份、VC4份、Mo2C2份；所述添加剂至少由以下重量份的组份制成：纳米碳化钛4-6份、纳米氮化钛5份、纳米钇1.5份、纳米锆1.5份、纳米氧化铌1.5份、纳米氮化硼3.5份、石蜡2份。作为改进，所述Ni-Ti-Nb-Fe基合金包括以下重量百分比的组份：Ni26-33％，Ti14-18％，Nb8-12％，Co4-6％，W3-4％，Sn4-6％，Y0.2-0.8％，余量为Fe。作为改进，x为0.05-0.3。本专利技术还提供了上述用于锂电池分切机的硬质合金材料的制备方法，包括以下步骤：(1)刀具基体的制备：(1.1)按硬质相材料组份配比称取各组份，混合球磨1-3h，过滤，得合金粉末混合物；(1.2)将石蜡加热熔化，加入纳米碳化钛、纳米氮化钛、纳米钇、纳米锆、纳米氧化铌、纳米氮化硼，搅拌，得熔融物；(1.3)在合金粉末混合物中加入粘结相各组份，继续球磨2-4h，同时加入熔融物；过筛后在模具中模压制成压坯，所述模压压力为150～200MPa；(1.4)将压坯置于氩气气氛中进行压力烧结，烧结温度为1380～1440℃，随炉冷却，即得刀具基体；(2)高耐磨涂层材料的制备：(2.1)Si3B0.5C1.5N0.5Alx的制备：采用立方硅粉、六方氮化硼粉、石墨粉、金属铝粉为原料，置于行星球磨机内球磨，得混合物；将混合物置于烧结装置内烧结，即得；(2.2)高耐磨涂层材料的制备：将氧化镍、氧化钛、氧化铌、氧化钴、氧化钨、氧化锡、氧化钇和氧化铁置于行星球磨机内球磨8-12h，再加入Si3B0.5C1.5N0.5Alx继续球磨8-12h，得涂层组合物；(3)利用物理气相沉积法将涂层组合物涂覆于刀具基体表面，即可。有益效果：本专利技术提供的刀具基体具有较高的硬度和抗氧化性能，能够提高制得的硬质合金工具高温强度、硬度和韧性。本专利技术提供的用于锂电池分切机的高耐磨涂层材料具有较高的强度，耐磨性好，具有一定的抗氧化和耐腐蚀性能，特别适用于锂电池分切机。具体实施方式下面对本专利技术作出进一步说明。实施例1用于锂电池分切机的刀具，包括刀具基体以及涂覆于刀具基体表面的高耐磨涂层；所述刀具基体，包括10％的粘结相、10％的添加剂，余量为硬质相；所述硬质相至少由以下重量份的组份制成：WC40份、TiC15份、TaC5份、NbC4份、SiC5份、SiAlCN6份、石墨8份；所述粘结相至少由以下重量份的组份制成：Co10份、Ni15份、Cr2份、VC6份、Mo2C1份；所述添加剂至少由以下重量份的组份制成：纳米碳化钛4份、纳米氮化钛6份、纳米钇1份、纳米锆2份、纳米氧化铌1份、纳米氮化硼4份、石蜡1份。所述高耐磨涂层，至少有以下重量份的组份制成：40份的Ni-Ti-Nb-Fe基合金，40重量份的Si3B0.5C1.5N0.5Al0.05颗粒，8份的石墨，纳米碳化钛4份、纳米氮化钛6份、纳米氧化铌1份。其制备方法，包括以下步骤：(1)刀具基体的制备：(1.1)按硬质相材料组份配比称取各组份，混合球磨1-3h，过滤，得合金粉末混合物；(1.2)将石蜡加热熔化，加入纳米碳化钛、纳米氮化钛、纳米钇、纳米锆、纳米氧化铌、纳米氮化硼，搅拌，得熔融物；(1.3)在合金粉末混合物中加入粘结相各组份，继续球磨2-4h，同时加入熔融物；过筛后在模具中模压制成压坯，所述模压压力为150～200MPa；(1.4)将压坯置于氩气气氛中进行压力烧结，烧结温度为1380～1440℃，随炉冷却，即得刀具基体；(2)高耐磨涂层材料的制备：(2.1)Si3B0.5C1.5N0.5Alx的制备：采用立方硅粉、六方氮化硼粉、石墨粉、金属铝粉为原料，置于行星球磨机内球磨，得混合物；将混合物置于烧结装置内烧结，即得；(2.2)高耐磨涂层材料的制备：将氧化镍、氧化钛、氧化铌、氧化钴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于锂电池分切机的刀具，其特征在于：包括刀具基体以及涂覆于刀具基体表面的高耐磨涂层；所述刀具基体，包括10‑15％的粘结相、5‑10％的添加剂，余量为硬质相；所述硬质相至少由以下重量份的组份制成：WC 40‑50份、TiC 10‑15份、TaC 5‑8份、NbC 2‑4份、SiC 5‑15份、SiAlCN 4‑6份、石墨8‑12份；所述粘结相至少由以下重量份的组份制成：Co 10‑20份、Ni 5‑15份、Cr 2‑3份、VC 2‑6份、Mo2C 1‑3份；所述添加剂至少由以下重量份的组份制成：纳米碳化钛4‑6份、纳米氮化钛4‑6份、纳米钇1‑2份、纳米锆1‑2份、纳米氧化铌1‑2份、纳米氮化硼3‑4份、石蜡1‑3份；所述高耐磨涂层，至少由以下重量份的组份制成：40‑50份的Ni‑Ti‑Nb‑Fe基合金，20‑40重量份的Si3B0.5C1.5N0.5Alx颗粒，8‑12份的石墨，纳米碳化钛4‑6份、纳米氮化钛4‑6份、纳米氧化铌1‑2份。。

【技术特征摘要】
1.一种用于锂电池分切机的刀具，其特征在于：包括刀具基体以及涂覆于刀具基体表面的高耐磨涂层；所述刀具基体，包括10-15％的粘结相、5-10％的添加剂，余量为硬质相；所述硬质相至少由以下重量份的组份制成：WC40-50份、TiC10-15份、TaC5-8份、NbC2-4份、SiC5-15份、SiAlCN4-6份、石墨8-12份；所述粘结相至少由以下重量份的组份制成：Co10-20份、Ni5-15份、Cr2-3份、VC2-6份、Mo2C1-3份；所述添加剂至少由以下重量份的组份制成：纳米碳化钛4-6份、纳米氮化钛4-6份、纳米钇1-2份、纳米锆1-2份、纳米氧化铌1-2份、纳米氮化硼3-4份、石蜡1-3份；所述高耐磨涂层，至少由以下重量份的组份制成：40-50份的Ni-Ti-Nb-Fe基合金，20-40重量份的Si3B0.5C1.5N0.5Alx颗粒，8-12份的石墨，纳米碳化钛4-6份、纳米氮化钛4-6份、纳米氧化铌1-2份。。2.根据权利要求1所述的一种用于锂电池分切机的刀具，其特征在于：包括12-14％的粘结相、6-8％的添加剂，余量为硬质相；所述硬质相至少由以下重量份的组份制成：WC43-46份、TiC12-14份、TaC6-7份、NbC2-4份、SiC8-12份、SiAlCN4-6份、石墨8-12份；所述粘结相至少由以下重量份的组份制成：Co14-16份、Ni8-12份、Cr2-3份、VC2-6份、Mo2C1-3份；所述添加剂至少由以下重量份的组份制成：纳米碳化钛4-6份、纳米氮化钛4-6份、纳米钇1-2份、纳米锆1-2份、纳米氧化铌1-2份、纳米氮化硼3-4份、石蜡1-3份。3.根据权利要求1所述的一种用于锂电池分切机的刀具，其特征在于：包括13％的粘结相、7％的添加剂，余量为硬质相；所述硬质相至少由以下重量份的组份制成：WC44份、TiC13份、TaC6.5份、NbC3份、SiC1...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐林，
申请(专利权)人：江苏万达新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32