[發明專利]一種新型干式加工磨具及其制備方法

在審

• 申請號: 201610352951.4
• 申請日: 2016-05-24
• 公開（公告）號: CN105773447A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 張鳳林;盧家鋒;張騰;周玉梅;伍尚華;鄧欣
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B24D3/10
• 分類號: B24D3/10;B24D3/34;B24D18/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

技術領域

本發明屬于磨削加工技術領域，尤其涉及一種新型干式加工磨具及其制 備方法

背景技術

金剛石磨具廣泛應用于工程陶瓷材料，晶體材料，半導體材料，硬質合 金材料以及復合材料的磨削加工。目前在高精密磨削領域，國內主要采用金 屬結合劑金剛石磨具，即，采用金屬結合劑將金剛石磨料顆粒粘結成一個整 體，形成磨具。該類磨具具有結合力強，磨削壽命長，形狀保持性好等特點。

在金剛石磨具制造過程中使用的金屬結合劑主要有：銅基、鈷基、鐵基、 鎳基、鎢基和鋁基結合劑等。其中，銅基、鈷基和鐵基結合劑應用較廣。比 較而言，青銅結合劑自銳性差，容易堵塞發熱、修整困難；鈷的價格較高使 金剛石磨具的生產成本高；鐵與鈷屬于同族元素，性質比較相似，價格低廉， 但含鐵量大于40％時，鐵基結合劑對燒結溫度很敏感，極易因欠燒及過度侵蝕 金剛石而導致磨具的硬度下降。

發明內容

本發明提供了一種新型干式加工磨具及其制備方法，本發明中的新型干 式加工磨具具有較高的硬度，并且成本低。

本發明提供一種新型干式加工磨具，其原料包括高溫結合劑、普通結合 劑和磨料；

所述高溫結合劑包括Ni₃Al粉體；

所述普通結合劑包括鎳基結合劑、銅基結合劑、鐵基結合劑和鈷基結合 劑中的一種或幾種。

優選的，所述高溫結合劑還包括NiAl粉體。

優選的，所述高溫結合劑中，Ni₃Al粉體的重量份數為50～100份；

所述NiAl粉體的重量份數為1～50份。

優選的，所述高溫結合劑中Ni₃Al粉體的粒徑為1～10μm；

所述NiAl粉體的粒徑為1～10μm。

優選的，所述普通結合劑占高溫結合劑和普通結合劑總質量的1～20％。

優選的，所述磨料包括金剛石和/或立方氮化硼。

優選的，所述磨料的粒徑為20～180目。

優選的，在所述新型干式加工磨具中，所述磨料的體積分數為7.25～50％。

本發明提供一種新型干式加工磨具的制備方法，包括以下步驟：

A)將高溫結合劑、普通結合劑和磨料混合后進行球磨，得到磨具混合料； 所述高溫結合劑包括Ni₃Al粉體；

所述普通結合劑鎳基結合劑、銅基結合劑、鐵基結合劑和鈷基結合劑中 的一種或幾種；

B)將所述磨具混合料進行冷壓成型，得到坯體；

C)將所述坯體進行燒結，得到新型干式加工磨具。

優選的，所述燒結的溫度為700～1100℃；

所述燒結的時間為5～30min；

所述燒結的壓力為20～100MPa。

本發明提供一種新型干式加工磨具，其原料包括高溫結合劑、普通結合 劑和磨料；所述高溫結合劑包括Ni₃Al粉體；所述普通結合劑包括鎳基結合劑、 銅基結合劑、鐵基結合劑和鈷基結合劑中的一種或幾種。本發明以包括Ni₃Al 粉體的高溫結合劑與普通結合劑搭配，能夠提高磨具的高溫燒結性能，并使 得磨具具有較高的硬度。并且，本發明中的新型干式加工磨具能在高溫的條 件下具有很好的抗氧化性，同時其屈服強度隨著溫度的上升而提高，適用于 少冷卻的加工過程、干式加工過程或者各種難加工硬脆材料以及金屬材料的 高速加工過程。實驗結果表明，本發明中的磨具洛氏硬度為93HRB。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實 施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面 描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不 付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例1中磨具的金剛石與結合劑的SEM結構圖；

圖2為本發明實施例1中磨具在金剛石與結合劑相接界面的微觀結構圖。

具體實施方式

本發明提供了一種新型干式加工磨具，包括高溫結合劑、普通結合劑和 磨料；

所述高溫結合劑包括Ni₃Al粉體；