[其他]滾動動沖擊硬質合金表面工藝

在審

• 申請號: 101985000000341
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100341B
• 公開（公告）日: 1988-09-07
• 發明（設計）人: 周洛三;張達明;譚映國
• 申請（專利權）人: 中南工業大學
• 代理公司: 中南工業大學專利事務所
• 代理人: 李展明

滾動沖擊硬質合金表面工藝，屬于硬質合金燒結表面后處理領域。在有合適的拋光質與拋光劑存在的情況下，采用硬度為ＨＲＡ８６～９１、形狀不同的粒狀硬質合金作為沖擊體，與被拋光制品－并加入滾動沖擊裝置中，經４～５小時拋光后１００％的合金表面達到８～９級的光潔度。９８％以上的表面不存在低倍可見的孔隙和表面微裂紋。銳樓部分自然形成γ＝０．３毫米的過渡圓弧。鑿巖使用壽命比沒有經過表面處理的合金提高１．５倍。采用上述方法表面處理量２５公斤左右／日·臺。

本發明屬于硬質合金燒結表面后處理領域。

由于硬質合金材質本身硬而脆，其主要成分碳化鎢比砂輪中所用大部分磨料還要硬，進行燒結表面后處理十分困難。然而隨著鑿巖硬質合金鈷的含量逐步降低（2.5～4%）（重量）表面孔隙、孔洞、微裂紋等不可避免將成為合金使用中的破壞源。另一方面由于重型液壓鑿巖機的迅速發展，要求承受大沖擊功用的鑿巖合金球齒化球齒釬頭也迅速發展起來鑲齒技術已由焊接向冷嵌、熱嵌發展。冷嵌和熱嵌工藝對合金與鋼體之間的配合有著嚴格的要求，才能確保足夠的抱緊力。因此，要求合金具有較高的表面質量，其質量指標包括表面光潔度、尺寸公差 孔隙度和微裂紋分布等。目前尚無一種快速批量處理硬質合金燒結表面的方法。1982年（英）肯尼思·J·A布羅斯著《世界硬質合金指南與手冊》（第三版），關于“精加工和其他燒結后處理工序”（第71 47頁 該書由Jelspeed有限服務公司印刷出版）和1979年3月英國學者M·Anthony在《含鎢材料的制取》中提出硬質合金燒結表面后處理的方法是先采用金剛砂輪磨削或電加工，然后進一步用金剛砂精磨以除去粗加工引起的表面損傷，最后加工包括達到很高光亮程度的多階段拋光。作者認為這種方法十分費事。

七十年代，振動光飾技術在國內外發展很快。它可加工黑色金屬、有色金屬甚至塑料制品等工件的表面。但此法對硬質合金表面處理不適用。

本發明的目的在于提供一種快速、高效拋光低鈷礦用硬質合金表面的方法以達到消除合金表面孔隙、孔洞和微裂紋等缺陷，以提高表面光潔度而滿足嵌齒工藝的需要，進而提高硬質合金使用壽命。

本發明的特點是在有拋光質、拋光劑存在的情況下借助于硬質合金沖擊體對被拋光物產生滾動沖擊而實現被拋光物的精拋光面。滾動沖擊裝置見附圖。被拋光硬質合金1置于滾動裝置圓筒體2內，當圓筒體由馬達3帶動產生回轉運動時，被拋光制品受硬質合金沖擊體4的不斷沖擊，最終獲得精拋光面。拋光質用0.024毫米三氧化二鉻或碳化硼粉;拋光劑為工業酒精;圓筒體的轉速為50～7000（轉/分），其長度與直徑比為2∶1，容積20～60立升;沖擊體硬度為HRA86～91，其單重小于被拋光制品的硬質合金體，其形狀為多種形狀（包括棱形、錐形、橢圓形和球形等），并根據需要搭配使用。馬達的功率為3～4千瓦。

本發明的方法過程是將已磨削（用無芯磨床配金剛砂輪磨削）好的合金齒以2∶5的比例配制沖擊體裝入圓筒內 充填至圓筒體積的2～3左右 然后把“拋光質加拋光劑”注入圓筒內 加蓋密封 經滾動沖擊4至9小時 即可停機取出，用酒精沖洗、揩干烘干（低于40℃），便得到合格的拋光產品。

本發明的技術經濟效果：與前面提到的方法（下稱方法1）與本發明的方法（下稱方法2）相比：

由上面的工藝圖可看出：方法1多于五道工序，操作復雜 要求精巧的技術，一次處理量少，多為繁重的手工勞動。方法2只兩道工序，操作簡單，不需要精巧的技術，無繁重的手工勞動 單臺設備日產量25公斤或更多，只需廉價的裝備，設備維修量極少。通過方法2處理過的硬質合金表面能達到8～9級的表面光潔度。（長久保存光亮不減）又消除了98%以上合金表面孔隙和微裂紋。同時還自然形成γ＝0.＊毫米的過渡圓弧。通過表面處理的合金嵌鑲成直徑48毫米的球齒釬頭，在f＝14～16矽質細巖中，使用25公斤·米的重型液壓鑿巖機，比沒有表面處理的合金使用壽命提高1.5倍。