一种复合金属材料高强度批头及其制备方法与流程

本申请属于批头加工，尤其涉及一种复合金属材料高强度批头及其制备方法。

背景技术：

1、批头(screwdriver set head)，又称为螺丝刀头，是指安装到手电钻或者电锤上面拧螺丝的螺丝刀头。批头作为电动螺丝刀的关键部分，主要用于紧固或松开螺丝，广泛应用于各种领域，包括机械设备、汽车维修、家用电器维修、建筑和制造业等。

2、现有技术中，批头通常采用高硬度合金钢或者常规的45号碳素钢制备而成，整体采用高硬度合金钢制得的批头中，高硬度合金钢由于添加了多种合金元素，因此其硬度和强度较高，能够抵抗高频率、高强度的使用，具有较长的使用寿命；而整体采用常规碳素钢制得的批头，由于材料成本较低，因此也被广泛用于批头的制作。然而，高硬度合金钢材料价格昂贵，导致使用成本较高，而常规的碳素钢硬度、耐磨性和抗疲劳性方面较差，使用寿命较短。

3、鉴于上述，亟需设计一种新的批头，以实现批头使用成本及使用寿命的兼顾。

技术实现思路

1、本申请提供一种复合金属材料高强度批头及其制备方法，旨在解决或减轻上述现有技术中所存在的至少一个缺陷。

2、本申请的一个方面提供一种复合金属材料高强度批头，包括：

3、功能段，采用第一合金材质为原料制成；

4、主体段，采用第二合金材质为原料制成、并与功能段连接，用于在旋转作用力下驱动功能段转动。

5、一些实施方式中，第一合金材质的成份至少含有钨、铬、钼、钒；和/或第二合金材质至少含有镁、硅、碳、锰。

6、一些实施方式中，以质量分数计，第一合金材质包括：碳0.7-0.9％，钨5-10％，铬3-6％，钼1-4％，钒0.5-2％，余量为铁及不可避免的杂质；和/或第二合金材质包括：碳0.5-0.7％，镁0.1-0.5％，硅1-3％，锰0.5-1.5％，余量为铁及不可避免的杂质。

7、一些实施方式中，第一合金材质采用高速钢，第二合金材质采用弹簧钢。

8、一些实施方式中，第一合金材质包括高速钢w9mo3cr4v、w6mo5cr4v2或w4mo3cr4vsi中的任一种；和/或第二合金材质包括弹簧钢60si2mna、50crva、55crmna中的任一种。

9、本申请的另一方面提供一种如上述的复合金属材料高强度批头的制备方法，包括以下步骤：

10、s10、将功能段与主体段相对接进行摩擦焊接处理，得到焊接后物料；

11、s20、对焊接后物料进行后处理，制得复合金属材料高强度批头。

12、一些实施方式中，对焊接后物料进行后处理，制得复合金属材料高强度批头包括：

13、s21、对焊接后物料进行粗加工，得到粗加工后物料；

14、s22、对粗加工后物料上的功能段进行机械加工，得到机械加工后物料；

15、s23、对机械加工后物料进行热处理，得到热处理后物料；

16、s24、对热处理后物料进行精加工，制得复合金属材料高强度批头。

17、一些实施方式中，热处理包括：

18、在淬火剂作用下对机械加工后物料进行淬火处理，得到淬火后物料；

19、对淬火后物料进行多次回火处理，得到热处理后物料。

20、一些实施方式中，淬火剂为金属盐溶液，金属盐溶液包括钠盐溶液、钙盐溶液、钾盐溶液、钡盐溶液、镁盐溶液、锌盐溶液和铜盐溶液中的至少一种。

21、一些实施方式中，所处淬火处理前将机械加工后物料预热至840～880℃，然后对预热后物料进行淬火处理；可选的，所处淬火处理的温度控制为1200～1300℃；可选的，回火处理的温度控制为540～580℃；可选的，回火处理的次数为2～4次，每次回火处理的时间控制为1.5～2.5h；可选的，摩擦焊接的焊接温度为800～1200℃。

22、本申请提供的一种复合金属材料高强度批头及其制备方法相比现有技术，至少具备以下有益效果：

23、通过对复合金属材料高强度批头的结构进行优化设计，复合金属材料高强度批头包括功能段与主体段，功能段与主体段分别为两种不同的合金材料，功能段主要用于与螺丝紧密配合，进行拧紧或松开操作；主体段与功能段相连接，用于供驱动装置夹持，在旋转作用力下驱动功能段转动，以松紧螺丝；其中，功能段主要采用具有高硬度及高耐磨性的第一合金材质为原料制成，以满足批头高频率、高强度的使用，提高批头的使用寿命；而主体段由于无需与螺丝直接接触，对耐磨性、抗疲劳性相对功能段的要求较低，采用成本较低的第二合金材质为原料制成，以降低批头整体的使用成本。

24、由此，本申请提供的复合金属材料高强度批头可以实现批头抗疲劳性、耐摩性、硬度提高的同时，使得成本得到有效降低，实现了批头使用成本及使用寿命的有效兼顾。

25、本申请提供的一种复合金属材料高强度批头及其制备方法的其他特征及优点在后续具体实施方式中予以进一步阐述。

技术特征：

1.一种复合金属材料高强度批头，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的复合金属材料高强度批头，其特征在于，所述第一合金材质的成份至少含有钨、铬、钼、钒；和/或

3.根据权利要求2所述的复合金属材料高强度批头，其特征在于，以质量分数计，

4.根据权利要求1所述的复合金属材料高强度批头，其特征在于，所述第一合金材质采用高速钢，所述第二合金材质采用弹簧钢。

5.根据权利要求1～4任一项所述的复合金属材料高强度批头，其特征在于，所述第一合金材质包括高速钢w9mo3cr4v、w6mo5cr4v2或w4mo3cr4vsi中的任一种；和/或

6.一种如权利要求1～5任一项所述的复合金属材料高强度批头的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述对所述焊接后物料进行后处理，制得复合金属材料高强度批头包括：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述热处理包括：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述淬火剂为金属盐溶液，所述金属盐溶液包括钠盐溶液、钙盐溶液、钾盐溶液、钡盐溶液、镁盐溶液、锌盐溶液和铜盐溶液中的至少一种。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所处淬火处理前将所述机械加工后物料预热至840～880℃，然后对预热后物料进行淬火处理；

技术总结本申请提供一种复合金属材料高强度批头及其制备方法，属于批头加工技术领域。本申请提供一种复合金属材料高强度批头，包括：功能段，采用第一合金材质为原料制成；主体段，采用第二合金材质为原料制成、并与功能段连接，用于在旋转作用力下驱动功能段转动。本申请提供的复合金属材料高强度批头可以实现批头抗疲劳性、耐摩性、硬度提高的同时，使得成本得到有效降低，综合而言，实现了批头使用成本及使用寿命的有效兼顾。技术研发人员：黄国庆受保护的技术使用者：美事满工具（海安）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26