[發明專利]一種用于人造金剛石圓鋸片的金屬結合劑

無效

• 申請號: 200810023314.8
• 申請日: 2008-04-08
• 公開（公告）號: CN101554714A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 邱新國;趙永騫;邱瑜銘
• 申請（專利權）人: 江蘇鋒泰鉆石工具制造有限公司
• 主分類號: B24D3/06
• 分類號: B24D3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種含多種合金粉末，特別是使用于切割加工混凝土，堅硬花崗巖含粗顆粒碳化鎢合金粒子的金剛石鋸片金屬結合劑，具體為一種用于人造金剛石圓鋸片的金屬結合劑。

背景技術

金剛石圓鋸是由鋼制圓形基體和分布于圓形基體周邊的鋸齒(含有金剛石的刀頭)組成。含有金剛石的刀頭是鋸片的工作部件，在基體的形狀確定之后，鋸片的使用性能決定于刀頭的性能。刀頭由金屬結合劑和金剛石組成，通常金剛石的品級，粒度和濃度決定之后，決定性的因素就是結合劑的性能。金剛石鋸片的使用性能除了受到鋼制基體的形態和金剛石材料性能的影響外，其性能取決于金剛石與結合劑適當配合而構成的鋸片刀頭復合材料的整體性能。這主要涉及結合劑的類型、成分配比、相對密度、金相組織、力學性能以及結合劑與金剛石之間的結合力的形式。生產中常用的結合劑有銅基、鈷基、鎢基、鐵基等幾類，在混凝土和堅硬花崗巖等切割用鋸片中，金剛石鋸片金屬結合劑配制通常使用含有鈷化學成份，并且細于200目的單質金屬粉末或合金粉末，由于金屬鈷粉末粒度細，價格高，使得刀頭生產成本高，削弱了產品的競爭優勢。

發明內容

本發明提供一種用于人造金剛石圓鋸片的金屬結合劑，不含貴重元素鈷，降低了原材料采購成本，特別是采用粗粒度碳化鎢(WC)，降低了工藝成本，提升了產品的競爭力。

針對以上技術問題，本發明采用以下技術方案，一種用于人造金剛石圓鋸片的金屬結合劑，主要包括以下成份：銅、鐵、碳、鎢、鎳粉和鉻。

本發明的進一步優化為：一種用于人造金剛石圓鋸片的金屬結合劑，主要物料成份的重量百分比為：銅30-55％，鐵5-25％，碳0.36-1.20％，鎢5.64-18.8％，鎳5-15％，鉻1-8％。

本發明的金剛石圓鋸片金屬結合劑避免使用價格昂貴的鈷及其合金，而是采用粗粒度碳化鎢、銅、鐵、鎳、鉻合金的混合粉末為原料，降低了加工難度和制造成本，具有較寬的燒結溫度范圍和良好的結合能力，適用于混凝土和堅硬花崗巖的切割。

具體實施方式

實施例一

一種用于人造金剛石圓鋸片的金屬結合劑，主要包括以下成份：銅、鐵、碳、鎢、鎳粉和鉻，主要物料成份的重量百分比為：銅30％，鐵25％，碳0.36％，鎢5.64％，鎳15％，鉻1％。

制作工藝如下：

1.對銅合金粉末，鐵合金粉末，鎳粉分別進行還原處理。

2.按一定比例分別稱取所有金屬粉末，并加入配料總重量0.5％重量的液體成型劑(如汽油橡膠溶液，液體石蠟，異丙醇等有機溶劑)。

3.加入一定質量的金剛石，全部放入混料機中均勻混合。

4.在攝氏700-950度溫度下燒結成型。

試驗階段，我們采用不含金剛石的純結合劑燒結體進行了壓力試驗。發現常用鈷基結合劑試樣的抗壓強度為960-1160Mpa，本發明的結合劑試樣的抗壓強度為900--1080Mpa。其抗壓強度值都高于我們純結合劑燒結體抗壓強度不低于800Mpa的要求。在使用效果方面，我們分別制作了Φ230mm，Φ300mm，Φ600mm，Φ1600mm多種規格的金剛石鋸片，經測試鋸片的鋒利度和使用壽命沒有明顯的差異，本結合劑制作的個別規格金剛石鋸片性能還優于鈷基結合劑產品。在金屬結合劑綜合成本方面平均每公斤降低60-100圓人民幣。

金屬鈷在金剛石結合劑中的存在，可以提高結合劑性能，但是，鈷是稀有金屬，價格昂貴。本結合劑不含鈷元素，采用了價格較低的鐵基合金粉末使結合劑成本大幅降低；由于生產工藝的限制，鈷，鎳等單質金屬粉末粒度極細，提高了金剛石刀頭的生產工藝成本，本結合劑采用粒度較粗的碳化鎢等合金粉末，降低了金剛石刀頭的生產工藝成本。與常用的鈷基結合劑相比本金屬結合劑在使用中據有以下特點：1.較高的合金化程度，避免了不同金屬化學成份偏析的產生。2.良好的粘結性，對金剛石有良好的浸潤性，燒結后金屬成分和金剛石牢固粘結以利于金剛石在切割中充分發揮作用。3.較寬的燒結溫度區間，有利于穩定的批量化規模生產。4.結合劑燒結后據有較高的強度，合適的硬度和耐磨性，使金剛石鋸片切割效率和切割數量兼顧，表現出優越的綜合性能。

實施例二

同實施例一的一種用于人造金剛石圓鋸片的金屬結合劑，不同之處在于，主要物料成份的重量百分比為：銅42％，鐵15％，碳0.78％，鎢12.22％，鎳10％，鉻5％。并加入配料總重量1.0％重量的液體成型劑(如汽油橡膠溶液，液體石蠟，異丙醇等有機溶劑)。

實施例三