【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及切削钻头高速钢制备，具体为一种切削钻头用低钴超硬高速钢及其制备方法。
技术介绍
1、切削钻头基用在工业装备制造领域，在工业装备制造领域、建筑、木工许多行业起到重要作用，只是用的钻头材质不一样，切削金属的钻头大部分是钨钢材质，也是一种高速钢。
2、切削钻头为细长杆状刀具，刃部长而薄，它在致密的金属中进行钻削，工作时承受很高的弯曲应力。为防止钻头折断或崩刃，所用材料应具有足够的弯曲强度和韧性；同时，钻头在连续钻削时，其刃部全部被金属屑包围，产生的热量不易散发，特别是钻深孔时，更为不利。因此，钻头材料又必须具有高的耐磨性和热稳定性。高速钢是高碳高合金莱氏体钢，钢中含有大量的合金碳化物。例如：w18cr4v高速钢，切削钻头在制备的过程中，需要在表面进行涂层，而常规的涂层制备采用氮碳化钛涂层、金刚石涂层等等，虽然得到了一定的硬度和高磨损度，但是在这些涂层通过涂敷或喷射的方法，容易导致胚体和涂覆层之间紧密性不足，进而导致切削钻头在使用的过程中出现剥落而导致钻头硬度降低情况。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种切削钻头用低钴超硬高速钢及其制备方法及系统，具备通过电火花使得沉积表面形成无数密集的沉积点和放电凹坑，沉积层与粗品钻头基体结合得十分紧密，减少沉积涂层发生剥落现象，促进提高本专利技术高速刚有超高硬度和耐腐蚀度性能的有益效果，解决了上述
技术介绍
中所提到在这些涂层通过涂敷或喷射的方法，容易导致胚体和涂覆层之间紧密性不足的问题。
2、本专利技术提供如下技
3、碳0.85％～0.13％、石墨烯4.54.5％～12％、钴4.5％～12％、钨7.5％～9.0％、钼4.5％～5.5％、铬4.8％～5.4％、钒4.2％～5.5％、硅0.12％～0.14％、锰0.20％～0.40％、铁30％～45％、硫≤0.04％、磷≤0.04；
4、所述复合沉积层包括以下化学成分：fe、c、si、n、0、h、ti，所述fe、c、si、n、0、h、ti的质量配比为1：(0.35～0.8)：(7.8～12.5)：(0.4～0.8)：(0.4～0.8)：(12.3～15)：(0.35～0.8)。
5、作为本专利技术所述一种切削钻头用低钴超硬高速钢的制备方法的一种可选方案，其中：包括以下步骤：
6、s1、先在中频感应电炉内，以碳、铁、钨、钼、铬、钒、硅为原料，按照权1中的质量配比，混合加热熔炼成高速钢钢水，钢水熔清后，依次加入硅铁、锰铁、金属硫和磷，升温至1620℃-1632℃；
7、s2、将石墨烯转换为氧化石墨烯颗粒，加入钴后进行融合后加入电炉内和钢水进行搅拌混合后，升温60分钟～120分钟；
8、s3、加入氮气，从电炉底层进行冲入氮气，氮气压力设置为5pma；
9、s4、将炉内钢水进行高温浇筑成磨，获得切削粗品钻头；
10、s5、将切削粗品钻头进行退火、淬火、回火和冷却处理；
11、s6、对切削粗品钻头进行酸洗和打磨处理；
12、s7、将fe、c、si、n、0、h、ti以质量配比为1：(0.35～0.8)：(7.8～12.5)：(0.4～0.8)：(0.4～0.8)：(12.3～15)：(0.35～0.8)通过进行加热至620℃-1632℃搅拌融合，获得电镀溶液沉积层；
13、s8、通过电火花沉积溅射法，喷射在粗品钻头，即获得超硬高速钢。
14、作为本专利技术所述一种切削钻头用低钴超硬高速钢的制备方法的一种可选方案，其中：所述石墨烯颗粒尺为15—22mm；
15、氧化石墨烯还原制备石墨烯，选取石墨烯块状原料进行清洗、干燥、破碎，过筛后得到石墨烯粉；
16、所述石墨烯氧化包括将引发剂和放置在微波装置中，再加入惰性气体形成保护层，再次加入碳源，形成处理后的粉体石墨烯；
17、所述惰性气体包括氩气、氪气或氙气其中的一种或多种。
18、作为本专利技术所述一种切削钻头用低钴超硬高速钢的制备方法的一种可选方案，其中：所述退火工艺为在炉内910℃～950℃保温两小时后，每小时降温20℃，直至降温至800℃，再次保温两小时。
19、作为本专利技术所述一种切削钻头用低钴超硬高速钢的制备方法的一种可选方案，其中：所述淬火工艺为控制炉内温度升高速度在15℃/h，采用1220°c～1280℃高温淬火两小时后。
20、作为本专利技术所述一种切削钻头用低钴超硬高速钢的制备方法的一种可选方案，其中：所述回火工艺为控制炉内温度从1180℃，每小时降温20℃，降温过程中，采用80℃～90℃的冷却油进行冷却，直至炉内温度降至500°c～650℃；
21、所述回火工艺反复三次以上，以获得切削粗品钻头硬度在86～88.6hrc。
22、作为本专利技术所述一种切削钻头用低钴超硬高速钢的制备方法的一种可选方案，其中：所述冷却工艺包括将三次以上回火后的切削粗品钻头在-100℃―-196℃温度下，加入液氮，进行深冷处理，以获得切削粗品钻头硬度在86～88.6hrc。
23、作为本专利技术所述一种切削钻头用低钴超硬高速钢的制备方法的一种可选方案，其中：所述s6具体步骤，用于将粗品钻头上的倒刺和不平整地方进行均匀的打磨后，放入酸洗池，加入酸洗缓蚀剂对粗品钻头浸入，酸洗时间5min～min即可。
24、作为本专利技术所述一种切削钻头用低钴超硬高速钢的制备方法的一种可选方案，其中：所述电火花沉积法，是通过镀层在粗品钻头上形成沉积层，沉积层与粗品钻头结合是由于电火花沉积的淬灭效应形成的；
25、在使用电火花沉积时，脉冲放电会在很短的时间内，升高周围的温度，不过随后温度又急剧下降，这样，前后较大的温差，和一次淬火的效果基本相同；
26、由于沉积层层中有大量高硬度tin相，同时电火花使得沉积表面形成无数密集的沉积点和放电凹坑，沉积层与粗品钻头基体结合得十分紧密，并有空隙细微漏洞小于137um，减少沉积层发生剥落现象；
27、利用扫描电镜测量沉积层厚度，最薄处为37um，最厚处62um，平均厚度为47um，沉积层厚度比较均匀；
28、其中沉积层显微硬度压痕最小，硬度最高，可达1325hv，是基体显微硬度为405hv。
29、作为本专利技术所述一种切削钻头用低钴超硬高的质量比为0.4～0.8：1。
30、本专利技术具备以下有益效果：
31、1、该一种切削钻头用低钴超硬高速钢的制备方法及系统，在s1-s8的步骤中，在高速钢基体层浇筑形成过程中，加入金属钴和石墨烯颗粒，通过氮气进行保护，减少氧化度再进入退火、淬火、回火和冷却处理后得到硬质度高的高速钢基层，再次进行打磨酸洗处理后，在高速钢基层上面进行电火花沉积溅射法，得到均匀的硬质层，且通过电火花使得本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种切削钻头用低钴超硬高速钢，其特征在于：包括以下成分C、C(n)、Co、W、Mo、Cr、V、Si、Mn、S、Fe及复合沉积层，重量百分比(％)如下：
2.根据权利要求1所述的一种切削钻头用低钴超硬高速钢的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种切削钻头用低钴超硬高速钢的制备方法，其特征在于：所述石墨烯颗粒尺为15—22mm；
4.根据权利要求3所述的一种切削钻头用低钴超硬高速钢的制备方法，其特征在于：所述退火工艺为在炉内910℃～950℃保温两小时后，每小时降温20℃，直至降温至800℃，再次保温两小时。
5.根据权利要求4所述的一种切削钻头用低钴超硬高速钢的制备方法，其特征在于：所述淬火工艺为控制炉内温度升高速度在15℃/h，采用1220℃～1280℃高温淬火两小时后。
6.根据权利要求5所述的一种切削钻头用低钴超硬高速钢的制备方法，其特征在于：所述回火工艺为控制炉内温度从1180℃，每小时降温20℃，降温过程中，采用80℃～90℃的冷却油进行冷却，直至炉内温度降至500°C～650℃；
7.根据权利要求6所述的一种切削钻头用低钴超硬高速钢的制备方法，其特征在于：所述冷却工艺包括将三次以上回火后的切削粗品钻头在-100℃―-196℃温度下，加入液氮，进行深冷处理，以获得切削粗品钻头硬度在86～88.6HRC。
8.根据权利要求7所述的一种切削钻头用低钴超硬高速钢的制备方法，其特征在于：所述S6具体步骤，用于将粗品钻头上的倒刺和不平整地方进行均匀的打磨后，放入酸洗池，加入酸洗缓蚀剂对粗品钻头浸入，酸洗时间5min～min即可。
9.根据权利要求8所述的一种切削钻头用低钴超硬高速钢的制备方法，其特征在于：所述电火花沉积法，是通过镀层在粗品钻头上形成沉积层，沉积层与粗品钻头结合是由于电火花沉积的淬灭效应形成的；
10.根据权利要求9所述的一种切削钻头用低钴超硬高速钢的制备方法，其特征在于：所述沉积层内加入黏结剂和粉料，所述黏结剂和粉料的质量比为0.4～0.8：1。
...【技术特征摘要】
1.一种切削钻头用低钴超硬高速钢，其特征在于：包括以下成分c、c(n)、co、w、mo、cr、v、si、mn、s、fe及复合沉积层，重量百分比(％)如下：
2.根据权利要求1所述的一种切削钻头用低钴超硬高速钢的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种切削钻头用低钴超硬高速钢的制备方法，其特征在于：所述石墨烯颗粒尺为15—22mm；
4.根据权利要求3所述的一种切削钻头用低钴超硬高速钢的制备方法，其特征在于：所述退火工艺为在炉内910℃～950℃保温两小时后，每小时降温20℃，直至降温至800℃，再次保温两小时。
5.根据权利要求4所述的一种切削钻头用低钴超硬高速钢的制备方法，其特征在于：所述淬火工艺为控制炉内温度升高速度在15℃/h，采用1220℃～1280℃高温淬火两小时后。
6.根据权利要求5所述的一种切削钻头用低钴超硬高速钢的制备方法，其特征在于：所述回火工艺为控制炉内温度从1180℃，每小时降温20℃，降温过...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙艺宾，李志坤，
申请(专利权)人：苏州瑞英成科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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