[發(fā)明專利]超硬磨料陶瓷結(jié)塊與樹脂鋯剛玉復(fù)合砂輪

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711377535.0
• 申請(qǐng)日: 2017-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN108188950A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖冰;肖皓中;吳恒恒;肖博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): B24D18/00
• 分類號(hào): B24D18/00;B24D3/14;B24D3/28;B24D3/34;B24D7/06
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔

本發(fā)明公開了一種鐵路鋼軌修磨專用超硬磨料陶瓷結(jié)塊與樹脂鋯剛玉復(fù)合砂輪的制造方法。包括砂輪的基體和工作層。所述砂輪的工作層由陶瓷結(jié)合劑超硬磨料（金剛石、立方氮化硼）燒結(jié)塊與樹脂結(jié)合劑鋯剛玉磨料層復(fù)合而成。陶瓷結(jié)合劑燒結(jié)塊等角度間隔分布于樹脂結(jié)合劑中，間隔角度為10°?15°。本發(fā)明制作出的復(fù)合砂輪，利用金剛石磨料超高硬度和鋒利度，以及立方氮化硼磨料低摩擦系數(shù)，優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，不易與黑色金屬反應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合樹脂結(jié)合劑和鋯剛玉磨料的高韌性，明顯提高了砂輪磨削鋼軌的鋒利性和工作壽命，有效防止修磨對(duì)鋼軌表面的燒傷發(fā)藍(lán)現(xiàn)象，顯著提高了鋼軌修磨的表面質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磨具，尤其涉及一種鋼軌修磨用復(fù)合砂輪及制造方法。

背景技術(shù)

鐵路鋼軌在使用過(guò)程中，承受著輪軌之間交互作用力，導(dǎo)致鋼軌材料表面發(fā)生滾動(dòng)接觸性疲勞和塑性形變，當(dāng)兩者達(dá)到極限，鋼軌表面會(huì)產(chǎn)生裂紋、波磨、肥邊甚至剝離等病害。病害的產(chǎn)生會(huì)嚴(yán)重影響列車的行車安全。利用鋼軌打磨列車對(duì)鋼軌表面進(jìn)行科學(xué)的打磨，預(yù)防和消除鋼軌表面病害，是一種最有效最經(jīng)濟(jì)的鋼軌養(yǎng)護(hù)方法，已成為國(guó)內(nèi)外鐵路工務(wù)部的共識(shí)。

目前鋼軌修磨列車廣泛使用樹脂結(jié)合劑的剛玉磨料砂輪。由于樹脂結(jié)合劑對(duì)磨料把持力較弱，磨料容易脫落，導(dǎo)致砂輪使用壽命較短；同時(shí)剛玉磨料在高速重載荷磨削條件下，磨削刃口消耗較快，易鈍化，造成砂輪在長(zhǎng)期使用中不夠鋒利，產(chǎn)生高磨削熱，導(dǎo)致鋼軌材料切除效率低，鋼軌修磨表面質(zhì)量差，極容易出現(xiàn)燒傷發(fā)藍(lán)現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高硬度、高鋒利度及高耐磨鋼軌修磨用復(fù)合砂輪及制造方法，該砂輪使用壽命長(zhǎng)、鋒利度高，可以減少修磨引起的鋼軌燒傷發(fā)藍(lán)，顯著改善鋼軌修磨表面質(zhì)量，提高了砂輪抗沖擊，重負(fù)載的能力。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種復(fù)合砂輪，包括基體1和工作層2，工作層2鑲嵌在基體1上，其特征在于，工作層2包括陶瓷結(jié)合劑超硬磨料燒結(jié)塊3、樹脂結(jié)合劑；所述樹脂結(jié)合劑均勻混合鋯剛玉磨料4，陶瓷結(jié)合劑超硬磨料燒結(jié)塊3等間距豎直分布于所述樹脂結(jié)合劑中；陶瓷結(jié)合劑超硬磨料燒結(jié)塊3包括金剛石和立方氮化硼。

進(jìn)一步的，相鄰陶瓷結(jié)合劑超硬磨料燒結(jié)塊3之間的角度間隔為15°-30°；陶瓷結(jié)合劑超硬磨料燒結(jié)塊3尺寸為：長(zhǎng)40-60 mm，寬10-30 mm，高4-10 mm。

進(jìn)一步的，所述樹脂結(jié)合劑為改性酚醛樹脂，鋯剛玉磨料4粒度為14-16目。

一種復(fù)合砂輪的制備方法，具體步驟如下：

（1）按質(zhì)量比例稱取金剛石、立方氮化硼、陶瓷結(jié)合劑和NaCl顆粒，加入適量糊精液后攪拌均勻制成混合料，并填裝進(jìn)模具中，冷壓壓制成坯；

（2）混合料冷壓成坯后置于烘箱內(nèi)烘干硬化，然后以3~6 ℃/min速率升溫到600-800℃，保溫2-5 h后隨爐冷卻，取出，制作出陶瓷結(jié)合劑超硬磨料燒結(jié)塊3；

（3）將鋯剛玉磨料4用糠醛均勻濕潤(rùn)，加入樹脂結(jié)合劑，混合均勻，投入模具中，制作樹脂結(jié)合劑鋯剛玉磨料；

（4）將陶瓷結(jié)合劑超硬磨料燒結(jié)塊3豎直插入到裝有樹脂結(jié)合劑鋯剛玉磨料模具中；

（5）將步驟（4）模具放入熱壓機(jī)中，脫模成型，得到砂輪坯；

（6）將上述砂輪坯置入烘箱，烘干硬化，得到復(fù)合砂輪成品。

進(jìn)一步的，步驟（1）中金剛石和立方氮化硼混合磨料質(zhì)量占比為30%~60%，其中金剛石與立方氮化硼質(zhì)量比為1:1，陶瓷結(jié)合劑質(zhì)量占比為20%~50%，NaCl顆粒質(zhì)量占比為5%~20%。

進(jìn)一步的，NaCl顆粒為造孔劑，糊精液為冷壓成型劑。