[發明專利]一種金屬結合劑金剛石砂輪

有效

• 申請號: 201710267915.2
• 申請日: 2017-04-22
• 公開（公告）號: CN106985085B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 陳金身;陳鋒;智紅梅;裴占柱;樊雪琴;董德勝;張朝陽;杜曉冉;王林圣;高正
• 申請（專利權）人: 河南工業大學
• 主分類號: B24D3/10
• 分類號: B24D3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種金屬結合劑金剛石砂輪，其特征在于：是由金屬粉，銅鈰合金，造孔劑，TS?1鈦硅分子篩，金剛石復合磨粒組成；所述金屬粉為鐵粉，銅粉，鎳粉，錫粉；所述造孔劑為PE/CeO₂/Cu復合物；所述金剛石復合磨粒為金剛石/氧化鈰核殼復合磨粒。本發明克服了金屬結合劑金剛石砂輪自銳性不佳、效率低的缺點，本發明的金屬結合劑金剛石砂輪具有良好的力學性能和自銳性，對金剛石的把持力高，成型性好，使用壽命長。

技術領域

本發明屬超硬材料制造領域，具體涉及一種金屬結合劑金剛石砂輪。

背景技術

金屬結合劑是以合金粉或金屬粉末為粘結材料,采用粉末冶金的工藝流程,通常用于超硬材料磨具制品的一種結合劑。金屬結合劑具有較高的強度和較高的韌性，對磨粒的把持力較大，所以金屬結合劑的超硬磨具具有使用壽命長、能承受較大的磨削壓力等特點。其在工程陶瓷、石材加工、光學玻璃、硬質合金和電子元件等難加工材料的磨削加工中已得到了廣泛應用。然而金屬結合劑磨具存在自銳性差，磨具表面容易被堵塞等缺點。因此，在磨削加工中會出現工件表面容易被燒傷，工件的表面質量受到影響等問題。這在一定程度上使得金屬結合劑磨具在一些精密加工的應用上受到了限制。為了解決金屬結合劑磨具在高精度的精密加工中所存在的不足，國內外許多學者在結合劑改性上進行了大量的試驗研究。其中，在金屬結合劑配方中加入稀土元素來對金屬結合劑進行改性受到了許多專家學者的關注。

為了進一步提高和改善鐵基金屬結合劑的性能，采用添加Cu-Ce合金的方法，可以大大改善鐵基金屬結合劑性能的影響。

發明內容

本發明的目的正是針對上述現有技術中所存在的問題而提供的自銳性好，磨具表面不容易被堵塞的新型金屬結合劑金剛石砂輪。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種新型金屬結合劑金剛石砂輪，其特征在于：是由金屬粉，銅鈰合金，造孔劑，TS-1鈦硅分子篩組成，金剛石復合磨粒組成；所述金屬粉為鐵粉，銅粉，鎳粉，錫粉；所述造孔劑為PE/CeO₂/Cu復合物；所述金剛石復合磨粒為金剛石/氧化鈰核殼復合磨粒。

各原料的重量百分比為：鐵粉30%～50%、銅粉30%～50%、錫粉5%～10%、鎳粉1%～2%、銅鈰合金1%～10%、造孔劑1%～5%、TS-1鈦硅分子篩1%～5%、金剛石復合磨粒5%～15%；

所述造孔劑是由擠出成型造粒得到的，在結合劑熱壓燒結時PE碳化而產生孔隙起造孔作用，含有氧化鈰在磨拋玻璃時起到化學拋光作用，含有銅粉增加了造孔劑的導電導熱性能，便于結合劑的熱壓成型同時碳化的有機物和氧化鈰形成脆硬相，增加了金屬結合劑的自銳性；通過擠出造粒可以得到顆粒形狀和大小均一的造孔劑。

所述TS-1鈦硅分子篩是經如下方法處理得到的： 將200～300nm的TS-1鈦硅分子篩浸入到5%～10%的硝酸鈰的丙酮溶液中浸泡2～5h，經過濾，緩慢升溫干燥，干燥速度20℃/h，升至600℃，使硝酸鈰完全轉化為螢石相的氧化鈰。

一種金屬結合劑金剛石砂輪是由以下工藝制備的：將金剛石用液體石蠟潤濕，加入金屬粉，銅鈰合金，TS-1鈦硅分子篩，造孔劑，金剛石復合磨粒，混勻，采用真空熱壓工藝燒結，選擇620～660℃為燒結溫度，燒結壓力為22～25MPa,保溫時間8-12min。

本發明的有益效果如下：

1、添加了Cu-Ce合金大大改善了鐵基金屬結合劑的結合性能：對結合劑具有致密化的作用，使結合劑洛氏硬度（HRB）增大，且結合劑抗沖擊性能增加、韌性增高；

2、添加了鈦硅分子篩為脆硬相，使磨具鋒利不易堵塞；

3、添加了包含有氧化鈰的TS-1鈦硅分子篩，使得金剛石磨具磨拋玻璃時增加了化學反應的速率和去除速率；