[發明專利]用于立方氮化硼砂輪的陶瓷金屬復合結合劑

有效

• 申請號: 200710043981.8
• 申請日: 2007-07-19
• 公開（公告）號: CN101125760A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發明（設計）人: 鄧希慶
• 申請（專利權）人: 上海鑫輪超硬磨具有限公司
• 主分類號: C04B37/02
• 分類號: C04B37/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本發明涉及用于立方氮化硼(CBN)砂輪的陶瓷金屬復合結合劑，可用于制作CBN砂輪，屬于結合劑技術領域。

背景技術

陶瓷結合劑由二氧化硅(SiO₂)48.5-54％、三氧化二鋁(Al₂O₃)21-26％、氧化鉀(K₂O)6.5-10％、氧化鈉(Na₂O)3-7％和氧化鋇(BaO)5-10％原料組成，以陶瓷結合劑制作的CBN砂輪工作時切削鋒利，磨削效率高.磨削過程中不易發熱與堵塞，熱膨脹小，容易控制加工精度，修整也較容易，但磨削過程中工件表面粗糙度值偏大，且易形成振紋等缺陷。

以金屬結合劑制作的CBN砂輪耐磨性能好，壽命長，保持形狀好，磨削成本低，能承受較大負荷，但自銳性差，易堵塞發熱，修整較困難。

發明內容

本發明的目的是提供一種可提高砂輪實用壽命及砂粗糙度的用于立方氮化硼砂輪的陶瓷金屬復合結合劑。

為實現以上目的，本發明的技術方案是提供一種用于立方氮化硼砂輪的陶瓷金屬復合結合劑，其特征在于，它由以下重量百分比原料組成：二氧化硅SiO₂45-50％、三氧化二鋁Al₂O₃20-25％、氧化鉀K₂O6-8.5％、氧化鈉Na₂O2.5-6.5％和氧化鋇BaO4-9％、銅粉Cu2-6％、錫粉Su0.5-1.5％和鋅粉Zn0.3-1％。

本發明將陶瓷與金屬原料相結合，在原陶瓷結合劑的基礎上加入金屬粉末制造成一種用于制造CBN砂輪的新型陶瓷金屬復合結合劑，這種復合材料的微觀機理為：三種金屬熔融后，以青銅合金的形態鉗入陶瓷材料的空隙中，從而使該復合材料在具備陶瓷材料的脆性的同時，增加了金屬材料的韌性，改善了其宏觀性能。經制作砂輪使用驗證，取得良好效果.

本發明的優點是：

1.完全使用原有設備，無需增加設備投資；

2.該結合劑的制備工藝與陶瓷結合劑工藝類同；

3.用本項目結合劑制作的CBN砂輪較陶瓷結合劑制作的砂輪磨削工件可使粗糙度值由Ra0.5μm提高到0.3μm，平面度可達到0.8μm，平行度可達到≤2μm；

4.由于自銳性變好，砂輪修理性能也變好，砂輪壽命提高30％，單個砂輪磨削工件數由8000-10000個提高到12000-15000個；

5.由于砂輪性能的提高，保證了生產的順序進行，提高了生產率和社會效益。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明作進一步說明。

實施例1

用于立方氮化硼砂輪的陶瓷金屬復合結合劑，它由以下重量百分比原料組成：二氧化硅SiO₂50％、三氧化二鋁Al₂O₃?25％、氧化鉀K₂O7％、氧化鈉Na₂O6％和氧化鋇BaO8％、銅粉Cu3％、錫粉Su0.7％和鋅粉Zn0.3％。

實施例2

用于立方氮化硼砂輪的陶瓷金屬復合結合劑，它由以下重量百分比原料組成：二氧化硅SiO₂46％、三氧化二鋁Al₂O₃22％、氧化鉀K₂O8.5％、氧化鈉Na₂6.5％和氧化鋇BaO9％、銅粉Cu6％、錫粉Su1.5％和鋅粉Zn0.5％。

兩個實施例的制備工藝一樣：

在原配方的陶瓷粉(粒度≤40μm)中加入事先按配方比例充分混合均勻的銅(Cu)錫(Sn)和鋅(Zn)粉(粒度≤20μm)并攪拌均勻，過60目和150目篩網各一遍后備用。

用本發明的復合結合劑制做CBN砂輪實例

①砂輪配方

CBN磨料(粒度：80/100)：???70％

復合結合劑：??????????????30％

濕潤劑(20％濃度的糊精液)：5％(外加)

成型密度：???????????????ρ＝2.5克/cm³

將原料攪拌均勻后放入保護氣氛爐燒結，通入氣體為管道煤氣。②燒結曲線

室溫-每小時200℃升溫→400℃-保溫90分鐘-150分鐘升溫到700℃-30分鐘升溫→720℃保溫1小時停爐-隨爐冷卻→150℃(開爐門)-→低于60℃出爐

使用燒結爐為保護氣氛爐，通入氣體為管道煤氣。