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发明公开了一种陶瓷刀具的刃口强化处理方法，其方法步骤如下：1)对成型后陶瓷刀具的主、副切削刃的刃口构型进行重新修磨，先根据进给量确定负倒棱参数，继而分别在主、副切削刃的刃口磨出负倒棱，其中，所述的负倒棱参数至少包括负倒棱倾角的角度和负倒棱宽度；2)然后分别对陶瓷刀具的前后刀面进行研磨抛光；3)对抛光后的陶瓷刀具进行超声振动清洗；4)将清洗后的陶瓷刀具放入热处理炉内进行温升交变磁处理；5)在热处理炉内的高温段继续对陶瓷刀具进行恒磁场保温处理；6)结束保温，将陶瓷刀具自然冷却至室温。经本发明处理后的陶瓷刀具具有优异的切削性能，刀具寿命显著提高。

技术领域

[0001]本发明涉及一种陶瓷刀具的刃口强化方法，特别是一种提高陶瓷刀具高速、干切削高强度合金钢材料时刀具寿命与降低破损失效率的刃口处理方法。

背景技术

[0002]高速切削技术因其高生产率、绿色环保等特点，已成为工业化国家金属切削生产实践中的主流工艺技术之一。随着切削速度的成倍增加，切削刀具的使用寿命将大幅降低。陶瓷刀具材料，如氮化硅基陶瓷刀具、氧化铝基陶瓷刀具、Tic基金属陶瓷刀具、Ti(C，N)基金属陶瓷刀具材料等，陶瓷刀具以其优良切削性能(高耐磨性和高红硬性)，在高强度/超高强度合金钢、淬硬钢、高锰钢等难加工材料的高效切削加工生产中得到了越来越深入的研究与应用。

[0003]陶瓷刀具高速切削高强度、超高强度合金钢时的一个显著特点是刀具磨损与刀具破损失效混合发生。具体表现为刀具在正常磨损阶段(后刀面磨损带VB在0.1～0.2mm范围内)时，刀尖或切削刃区常发生以脆性断裂为特征的破损失效。

[0004]大量的试验研究也已表明，陶瓷刀具高速切削高强度合金钢时，随着切削速度的提高，前刀面月牙洼磨损将取代后刀面磨损成为陶瓷刀具磨损失效的主要形式。切削进行中，随着前刀面月牙洼在宽度方向和深度方向的快速扩展，切削刃区的结构强度将大幅削弱，在动态切削力与切削振动的共同作用下，切削刃局部区域会发生微崩刃(甚至崩碎)现象，从而引发刀具的早期破损失效，导致加工中断和工件损伤。

[0005]此外，陶瓷刀具在制备和使用过程中难免会引入的各类微缺陷(杂质、微裂纹、孔洞等)也会不同程度地引发刀具破损失效。如在陶瓷刀片的刃磨或切削过程中，切削刃工作表面上很容易产生微裂纹缺陷。这些微裂纹的尖端处存在应力集中现象，其应力值比周围有明显增大。当应力达到一定程度时，裂纹就会开始扩展，直至失稳断裂，引发刀具的早期破损失效。由刀具微缺陷引发的刀具破损失效现象在国产陶瓷刀具的使用中尤为突出。鉴于上述原因，制约陶瓷刀具的推广应用的主要矛盾在于如何提高刀具寿命，尤其是降低刀具刃口的破损失效率。

发明内容

[0006]本发明的目的是提供一种陶瓷刀具的刃口强化方法。

[0007]为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：

[0008]一种陶瓷刀具的刃口强化处理方法，其方法步骤如下：

[0009]1)对成型后陶瓷刀具刀片的主、副切削刃的刃口构型进行重新修磨，先根据进给量确定负倒棱参数，继而分别在主、副切削刃的刃口磨出负倒棱，其中，所述的负倒棱参数至少包括负倒棱倾角的角度和负倒棱宽度；

[0010]2)然后分别对陶瓷刀具的前后刀面进行研磨抛光；

[0011]3)对抛光后的陶瓷刀具进行超声振动清洗；

[0012]4)将清洗后的陶瓷刀具放入热处理炉内进行温升交变磁处理；

[0013]5)在热处理炉内的高温段继续对陶瓷刀具进行恒磁场保温处理；

[0014]6)结束保温，将陶瓷刀具自然冷却至室温。

[0015]所述陶瓷刀具的刃口强化处理方法中，所述分别在主、副切削刃刃口磨出的负倒棱倾角为15～35°，宽度为进给量的3～6倍。

[0016]所述陶瓷刀具的刃口强化处理方法中，设主切削刃刃口磨出的负倒棱倾角为Ф，副切削刃刃口磨出负倒棱倾角为б，Ф小于等于б，或Ф：б＝0.5～1。

[0017]所述陶瓷刀具的刃口强化处理方法步骤4中，温升交变磁处理的具体方法是：先将真空热处理炉内加热至200～300℃，然后施加场强为1.0～1.5特斯拉的交变磁场，频率10HZ；与此同时，开始以20～30℃/min的升温速率升温，直至达到650～730℃的高温；所述步骤5中，当温度达到650～730℃高温段后，将交变磁场转变为恒磁场，场强升至2.5～3.0特斯拉，并保温2～4小时。

[0018]所述陶瓷刀具的刃口强化处理方法步骤2中，将刃磨完成后的刀片在抛光盘上进行表面抛光处理，处理后的前后刀面表面粗糙度控制为在Ra0.1μm以下；采用的抛光剂为金刚石研磨膏、或是煤油、或是金刚石研磨膏和煤油的混合剂，抛光盘转速控制在100～1500r/min；若采用金刚石研磨膏和煤油的混合剂，则混合剂中两者的重量百分比为：金刚石研磨膏65～75％，余量为煤油。

[0019]所述陶瓷刀具的刃口强化处理方法步骤3中，超声振动清洗中的超声频率为15K～20KHz，使用半水基清洗剂，清洗15～30分钟。

[0020]所述陶瓷刀具的刃口强化处理方法步骤6中，保温结束后，先将磁场强度降为0.5～1.0特斯拉，然后保持恒磁场不变，一直到冷却过程结束。

[0021]所述陶瓷刀具的刃口强化处理方法中，完成所述的步骤1后，将刀尖处形成的两条倒棱的交线修磨平整。

[0022]所述陶瓷刀具的刃口强化处理方法中，将所述的热处理炉放置于环状的超导强磁体中心，该超导强磁体产生的最大磁场强度至少是3特斯拉(3～5特斯拉为宜)。

[0023]所述陶瓷刀具的刃口强化处理方法中，所述的陶瓷刀具为氮化硅基陶瓷刀具、氧化铝基陶瓷刀具、TiC基金属陶瓷刀具或Ti(C,N)基金属陶瓷刀具。

[0024]本发明的优点是：经本发明处理后的陶瓷刀具具有优异的切削性能，与未经处理陶瓷刀具相比，在切削用量保持不变条件下，刀具寿命能够提高2～3倍，破损失效比例下降90％以上。