一种具有梯度晶体结构M2高速钢刀具的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有梯度晶体结构M2高速钢刀具的制备方法，该方法以M2高速钢粉末为原料，制备过程为：一、建立刀具的三维CAD模型后进行横向分层切片处理，得到切层数据和切层扫描数据并导入设备；二、基板预热并铺粉；三、预烧结；四、一次熔化扫描；五、二次熔化扫描；六、重复二、三、四、五和六中的工艺形成刀具大晶粒区组织；七、在刀具大晶粒区组织的表面上依次重复二、三、四和六中的工艺得到M2高速钢刀具。本发明专利技术通过在刀具下层的制备中增加二次熔化扫描工艺，实现了刀具成形件中M2高速钢的碳化物和晶粒的尺寸大小的调节并形成梯度分布，获得梯度晶体结构M2高速钢刀具，使得刀具的综合性能全面提升，制造周期短且成本低。制造周期短且成本低。制造周期短且成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种具有梯度晶体结构M2高速钢刀具的制备方法


[0001]本专利技术属于机械切削刀具制造
，具体涉及一种具有梯度晶体结构M2高速钢刀具的制备方法。

技术介绍

[0002]M2高速钢作为Fe合金钢的一种，在切削刀具领域占用重要地位。M2高速钢属于一种高碳高合金钢，通过特殊定热处理可以获得极高硬度(780HV～980HV)，而且在550℃～600℃仍可以保持高硬度(700HV以上)和高耐磨性。采用传统工艺生产时，会因碳和合金元素含量高、化学成分复杂、冷却速度缓慢等原因，在其凝固时不可避免形成粗大的一次共晶碳化物组织和成分偏析造成M2高速钢的锻、轧等工艺窗口窄、成形困难，损害钢的各种性能，限制其应用范围。目前，常采用具有高冷却速率的喷射成形方法制备M2高速钢，解决其一次碳化物粗大问题。然而装备迭代升级对复杂异形且具有随形冷却流道的刀具提出更高需求，由于喷射成形工艺的限制，其技术已经不能满足条件。
[0003]近几年，增材制造作为一种新型的异性零部件制备技术，得到了广大研究者的关注。与传统制备技术相比，一是增材制造技术制备复杂的零件可以一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有梯度晶体结构M2高速钢刀具的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、首先利用三维制图软件建立目标产物刀具的三维CAD模型，然后利用分层软件对三维CAD模型进行等厚的横向分层切片处理，得到包括各片层横截面轮廓信息的切层数据，再对各片层的扫描加工路径进行设计，得到切层扫描数据，利用分层软件将切层数据和切层扫描数据导入电子束选区快速成形设备中；步骤二、将电子束选区快速成形设备中的基板预热，然后在预热后的基板上铺设M2高速钢粉末；所述M2高速钢粉末的铺设厚度与步骤一中各片层的厚度相同；步骤三、对步骤二中铺设的M2高速钢粉末进行预烧结；步骤四、根据步骤一中导入电子束选区快速成形设备中的切层数据和切层扫描数据，采用电子束对步骤三中预烧结后的M2高速钢粉末进行一次熔化扫描，经凝固形成M2高速钢片层；步骤五、采用电子束对步骤四中的M2高速钢片层进行二次熔化扫描，经凝固形成单层实体片层；所述二次熔化扫描与步骤四中一次熔化扫描的路径相同；步骤六、调节基板下降，在步骤五中单层实体片层的表面上依次重复步骤二中铺设M2高速钢粉末工艺、步骤三中预烧结工艺、步骤四中一次熔化扫描工艺、步骤五中二次熔化扫描工艺和步骤六中的基板下降工艺，直至各单层实体片层堆积，形成刀具大晶粒区组织；所述基板下降的高度与步骤二中M2高速钢粉末的铺设厚度相同；步骤七、在步骤六中刀具大晶粒区组织的表面上依次重复步骤二中铺设M2高速钢粉末工艺、步骤三中预烧结工艺、步骤四中一次熔化扫描工艺和步骤六中的基板下降工艺，直至各单层实体片层在刀具大晶粒区组织上堆积小晶粒区组织，形成刀具成形件，得到具有梯度晶体结构M2高速钢刀具。2.根据权利要求1所述的一种具有梯度晶体结构M2高速钢刀具的制备方法，其特征在于，步骤一中所述各片层的厚度均为50μm～150μm。3.根据权利要求1所述的一种具有梯度晶体结构M2高速钢刀具的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：李烨，马军，牛京喆，
申请(专利权)人：西北有色金属研究院，
类型：发明
国别省市：