[發明專利]金屬結合劑

在審

• 申請號: 201611072940.7
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN106625295A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 胡成洋;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 磐維科技（青島）有限公司
• 主分類號: B24D3/06
• 分類號: B24D3/06;B24D3/34
• 代理公司: 山東康橋律師事務所37250
• 代理人: 柳彥君

技術領域

本發明涉及超硬材料領域，具體地說，涉及一種金屬結合劑。

背景技術

現代機械加工朝著高精度、高速度、硬加工、干加工(無冷卻液)及降低成本等方向發展，對超硬磨具的性能提出了相當高的要求。目前常用的超硬磨削材料包括立方氮化硼（CBN）和金剛石磨料兩種。CBN磨料雖然硬度次于金剛石，但其熱穩定性和化學穩定性強，尤其是不會與鐵及鐵合金發生反應，因而在鐵基合金材料如淬硬鋼、高速工具鋼、軸承鋼、不銹鋼、模具鋼、耐熱鋼、先進高強鋼和高鉻鑄鐵，以及鈦合金與鎳基高溫合金等諸多高強韌性難加工材料的磨削中得到了廣泛應用。CBN超硬磨具（砂輪）的磨削效率、加工精度和耐磨性等性能是高速精密磨削加工中的關鍵問題。

在超硬磨具中用于固結磨粒的結合劑是影響超硬磨具性能的關鍵因素。傳統的超硬磨具(砂輪)的結合劑多采用樹脂、陶瓷、金屬等三種材料。樹脂結合劑易加工修整，然而其使用溫度低，結合強度和對磨料的把持力較低，磨料易脫落，磨削精度差；陶瓷結合劑具有較好的結合強度，把持力高，使用溫度高，然而其脆性大，導熱性差，抗沖擊和疲勞性能較差，難適用于高速加工。而現有的金屬結合劑雖然具有良好的強韌性配合和耐熱性，但是通常存在結合劑與磨粒之間不能產生化學冶金結合的問題，因而磨粒僅僅被機械包埋鑲嵌在結合劑中，把持力有限；容易因磨料呈顆粒脫落而導致砂輪的失效，在難加工材料的高效磨削時尤其明顯；另外，磨料出露高度低，容屑空間小，磨削時很容易因切屑的粘附堵塞而失效。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出一種金屬結合劑，以解決現有結合劑與磨料之間難以產生化學冶金結合，結合劑基體對磨料把持力差，砂輪整體強韌性配合不好，容屑空間小的問題，其具體的技術方案如下：

一種金屬結合劑，其由以下質量百分比的原料組分組成：Cu 粉40～60%，Sn 粉20-40%，TiH₂粉2-20%；各組分質量分數之和為100%。

優化地，Cu粉、Sn粉和TiH₂粉的粒徑范圍設置為10-150μm。

本發明的金屬結合劑中，由Cu、Sn、Ti等組成元素形成的合金，可以與磨粒形成化學冶金結合，在大負荷高速磨削中牢固地把持住磨粒；合金具有良好的強韌性匹配和熱導率，可以有效改善CBN砂輪的抗沖擊性和疲勞性能。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明的技術方案作進一步詳細的說明。

實施例1：

本實施例的金屬結合劑，由以下質量百分比的原料組分組成：Cu 粉40%，Sn粉40%，TiH₂粉20%；各組分質量分數之和為100%；上述原料粉粒徑均為30μm。

實施例2：

本實施例的金屬結合劑，由以下質量百分比的原料組分組成：Cu 粉52%，Sn 粉32%，TiH₂粉16%；各組分質量分數之和為100%；上述原料粉粒徑均為60μm。

實施例3：

本實施例的金屬結合劑，由以下質量百分比的原料組分組成：Cu 粉60%，Sn 粉20%，TiH₂粉20%；各組分質量分數之和為100%；上述原料粉粒徑均為100μm。

實施例4：

本實施例的金屬結合劑，由以下質量百分比的原料組分組成：Cu 粉50%，Sn 粉48%，TiH₂粉2%；各組分質量分數之和為100%；上述原料粉粒徑均為150μm。

以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。