[發明專利]一種復合金屬陶瓷結合劑金剛石砂輪

在審

• 申請號: 201510468326.1
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN105058248A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 孫浩斌;孫積海;張華
• 申請（專利權）人: 蓬萊市超硬復合材料有限公司
• 主分類號: B24D3/10
• 分類號: B24D3/10;B24D3/34;B24D18/00;B22F3/14;B22F5/00
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技術領域

本發明涉及磨具磨料磨削技術領域，尤其是涉及一種復合金屬陶瓷結合劑金剛石砂輪。

背景技術

砂輪是磨削的主要工具，它是由磨料和結合劑構成的多孔物體。以金剛石磨料為原料，分別用金屬粉、樹脂粉、陶瓷粉作為結合劑，制成的中央有通孔的圓形固結磨具稱作金剛石砂輪。由于金剛石磨料所具有的硬度高、抗壓強度高、耐磨性好等特性，使得金剛石磨具在磨削加工中成為磨削硬脆材料及硬質合金的理想工具。隨著科技發展，對金剛石砂輪的性能要求越來越高：要求砂輪的切削力好，鋒利；又要要求砂輪的形狀保持性好，可持續加工；同時，還要求砂輪能夠耐高壓、耐強力擠壓。陶瓷砂輪鋒利性好，自銳性高，但是耐熱性低，耐磨性不足，難修整；金屬金剛石砂輪雖然形狀保持性好，但是自銳性差，無法滿足持續加工的需求。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明提供了一種復合金屬陶瓷結合劑金剛石砂輪，其具有良好的力學性能和自銳性，對金剛石把持力高，成形性好，使用壽命長。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是，一種復合金屬陶瓷結合劑金剛石砂輪，由以下重量份的原料制成：

表面鍍鈦金剛石磨料50-70份

錫粉4-10份

銅粉10-20份

鋁粉10-18份

二氧化硅11-18份

氧化硼5-10份

氧化鋅5-8份

氧化鈣2-6份

鑭粉0.01-1份

氧化鋁1-4份。

本發明的復合金屬陶瓷結合劑金剛石砂輪的制備方法如下：

（1）制備混合粉末：將二氧化硅、氧化硼、氧化鋅、氧化鈣按照配比充分混合后，將混合后的粉末再進行球磨后，過325目標準篩，制得混合粉末1；

（2）熔煉玻璃：將步驟（1）制得的混合粉末1置于電爐中1700℃熔煉3h，急冷，得到微晶玻璃塊體；

（3）制備陶瓷粉：將步驟（2）制得的微晶玻璃塊體于球磨機中破碎10h后，再過325目標準篩，即制得陶瓷粉；

（4）混合：將錫粉、銅粉、鋁粉、鑭粉、陶瓷粉按配比放入真空球磨機中，球磨20-30h，得到金屬陶瓷混合粉末2；將混合粉末2放置在真空箱中靜置24h后，取出過325目標準篩，得到金屬陶瓷結合劑；將金屬陶瓷結合劑與表面鍍鈦金剛石磨料置入球磨機中混合均勻，之后過200目標準篩，在向其中添加氧化鋁，混合后再過200目標準篩，得到砂輪混合料；

（5）加工：將砂輪混合料緩慢均勻地投入已與砂輪基體配置好的模具內，并刮平，置入液壓機中，于100MPa下冷壓出模，得到砂輪冷壓胚體；將所得的砂輪冷壓胚體置于真空熱壓機中進行真空熱壓燒結：首先加熱至200-300℃，保溫30-40min；再在20-30min內升溫至500℃，然后分段升溫至700-800℃，保溫3-4h，燒結時壓力為40MPa；冷卻后出模得到砂輪成形體；

（6）包裝：將檢驗合格的砂輪成形體在車床和磨床上加工至規定的合格形狀和尺寸，包裝，入庫，得復合金屬陶瓷結合劑金剛石砂輪。

本發明的有益效果是，一種復合金屬陶瓷結合劑金剛石砂輪，表面鍍鈦的金剛石，其抗氧化性能好；鈦在后續反應中的化合物通過擴散等緩慢溶解于結合劑中，在結合劑與金剛石磨料間形成過渡層，提高結合劑對金剛石磨料的把持力；加入鑭粉，可有效提高砂輪胎體的力學性能，改善和強化胎體材料對金剛石的粘結強度；加入氧化鋁空心球，起造孔作用；本發明既保持了陶瓷結合劑金剛石砂輪的自銳性好的特點，又有金屬結合劑金剛石砂輪的剛性高、形狀保持好特點；此配方協同，使得砂輪具有良好的力學性能和自銳性，對金剛石的把持力高，成形性好，使用壽命長。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步說明，但本發明并不局限于以實施例。

一種復合金屬陶瓷結合劑金剛石砂輪，由以下重量份的原料制成：表面鍍鈦金剛石磨料50份

錫粉7份

銅粉15份

鋁粉14份

二氧化硅15份

氧化硼8份

氧化鋅7份

氧化鈣4份

鑭粉0.03份

氧化鋁4份。

本發明的復合金屬陶瓷結合劑金剛石砂輪的制備方法如下：

（1）制備混合粉末：將二氧化硅、氧化硼、氧化鋅、氧化鈣按照配比充分混合后，將混合后的粉末再進行球磨后，過325目標準篩，制得混合粉末1；

（2）熔煉玻璃：將步驟（1）制得的混合粉末1置于電爐中1700℃熔煉3h，急冷，得到微晶玻璃塊體；