[其他]磨削不銹鋼混合磨料砂輪的配方與工藝

在審

• 申請號: 101985000000566
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100566B
• 公開（公告）日: 1988-03-02
• 發明（設計）人: 樊天佑;楊玉
• 申請（專利權）人: 南京工學院;南京砂輪廠
• 代理公司: 南京工學院專利事務所
• 代理人: 何業華

本發明屬于機械制造中磨具制造領域，提出了磨削不銹鋼用混合磨料砂輪的磨料和結合劑的成分和配比及其燒結工藝。根據本發明提供的方案制造的砂輪，其自銳性好，磨削溫度低，砂輪不易堵塞，用它磨削不銹鋼時，生產率提高２倍，光潔度提高１～２級，耐用度提高３倍以上并減輕了燒傷，減少了工件表面的啃斑與劃痕。用它來磨削鈦合金，瓷封合金等，效果亦很好。

本發明提出了磨削不銹鋼混合磨料砂輪的配方與工藝，屬于機械制造中磨具制造領域。

現有磨削不銹鋼的砂輪，一般用單一磨料的普通砂輪，有的也用混合磨料的通用砂輪，如日本《機械技術》期刊（1978年），刊登了《各種不銹鋼的磨削加工》一文，文中提到美國宇航局（NASA）推薦的“不銹鋼磨削的標準磨削條件”表，表中所用砂輪為氧化鋁砂輪或混合磨料砂輪，但并未涉及其具體配方與工藝，本發明人曾于1981年研制一種磨削不銹鋼專用混合磨料砂輪，由于綠色碳化硅與微晶剛玉磨料的配比及燒結工藝的最佳方案尚待研究，制造中發現部分砂輪強度不夠，部分砂輪生產黑心與燒泡等現象。

本發明的任務是，針對現有磨削不銹鋼專用混合磨料砂輪制造及配方中存在的問題，尋求最佳的綠色碳化硅與微晶剛玉磨料配比、結合劑的成分和配比以及合理的燒結工藝。提出一種磨削效率高，磨削質量好的磨削不銹鋼的砂輪。

本發明的內容是，磨削不銹鋼專用混合磨料砂輪的配方、結合劑的配方及燒結工藝。

1、綠色碳化硅70～90%，微晶剛玉10～30%（以重量計）;

2、結合劑為半燒熔陶瓷結合劑，其成分為粘土15～35%，長石50～70%，硼玻璃10～15%（以重量計）;

3、燒結工藝系采用城市煤氣，使用隧道窯，燒成溫度為1330℃～1350℃，燒成時間為90～100小時。將該砂輪與剛玉砂輪夾裝，以氧化焰氣氛或中性焰氣氛進行焙燒，可以避免黑心與燒泡。

由于本發明采用的是混合磨料，可調整磨料的硬度和韌性間關系，使得該砂輪具有兩種磨料的特性和優點，從而可以提高砂輪的磨削性能。

本發明通過正交試驗優選出以重量計，用70～90%的綠色碳化硅與10～30%的微晶剛玉磨料混合。這種配比可保證在砂輪具有足夠強度的條件下，能有很好的自銳性。因為陶瓷結合劑的剛玉和碳化硅混合磨料砂輪有個重要特性，即隨著兩種磨料配比差距的減小，其抗拉強度明顯下降，這是由于兩種磨料的熱膨脹系數差別很大（碳化硅的熱膨脹系數為45～55×10^-7，而剛玉的為70～80×10^-7）。砂輪在高達1300℃溫度下焙燒和冷卻過程中，結合劑橋會產生很大熱應力，其有利的一面是使砂輪自銳性變好，不利一面是降低了砂輪強度。對不銹鋼磨削來說，在保證一定的砂輪強度條件下，砂輪能具有較好的自銳性顯得特別重要。

本發明中結合劑配方，綜合考慮到剛玉磨料的結合強度及碳化硅磨料的燒成分解問題，故采用半燒熔結合劑，經過正交試驗優選。在成分上用粘土、長石和硼玻璃，以重量計，粘土15～35%，長石50～70%，硼玻璃10～15%。用本結合劑制作的砂輪既能保證砂輪強度，又不易在碳化硅受熱分解時，因碳素不易逸出而造成黑心的情況。

本發明燒結砂輪采用城市煤氣，城市煤氣熱值較高，升溫方便，便于控制，操作方便，城市煤氣比較純凈，含雜質較少，在燒成過程中對砂輪不良影響減少，可以提高砂輪的質量。

本發明燒結工藝中，在隧道窯中燒成，由于結合劑的抗黑心能力較強，在加熱過程中不會過早出現玻化，而使砂輪內的氣體和分析出來的碳素得以充分地逸出和氧化。加上在燒結過程中用氧化焰燒成，以剛玉砂輪夾裝，就能使碳素氧化更充分，解決了黑心與燒泡問題。

本砂輪的特點與效果：

1、砂輪切削性能及自銳性好，連續磨一天（粗磨），砂輪無鈍化現象，可以不修正，也不堵塞，從而提高了砂輪耐用度與磨削效率;

2、磨削溫度降低，可避免燒傷，從而提高了磨削表面質量;

3、砂輪堵塞現象減輕，提高了磨削效率與光潔度，減少了啃斑與劃痕;