[發明專利]有序定位弱化胎體自形成多組齒輪狀金剛石鋸片及其制作工藝

在審

• 申請號: 201810360346.0
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108356353A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 張紹和;吳晶晶;周侯;王佳亮
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B23D61/04
• 分類號: B23D61/04;B23D65/00;C22C26/00
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 吝秀梅

1.有序定位弱化胎體自形成多組齒輪狀金剛石鋸片，其特征在于：鋸片由節塊和基體組成，節塊由多個工作層薄片和中隔層薄片交替間隔，按照工作層薄片-中隔層薄片-……-工作層薄片交替間隔疊壓構成，工作層薄片表面分布有有序定位排列的弱化胎體顆粒，節塊焊接于基體上；所述的工作層薄片和中隔層薄片厚度均為0.2～2.0mm，鋸片直徑100～2500mm；弱化胎體顆粒在工作中自動脫落，工作層出現凹坑，同時中隔層超前磨損出現溝槽，鋸片工作面自動形成多組齒輪狀結構。

2.如權利要求1所述的有序定位弱化胎體自形成多組齒輪狀金剛石鋸片，其特征在于：所述的有序定位排列是呈等距狀、放射狀或螺旋狀。

3.如權利要求1所述的有序定位弱化胎體自形成多組齒輪狀金剛石鋸片，其特征在于：所述的弱化胎體顆粒為空心玻璃珠、渾圓化石墨顆粒或渾圓化碳化硅顆粒。

4.如權利要求3所述的有序定位弱化胎體自形成多組齒輪狀金剛石鋸片，其特征在于：所述的弱化胎體顆粒體積濃度為2％～40％，粒徑為0.2～2.0mm。

5.根據權利要求1～4任意一項所述的有序定位弱化胎體自形成多組齒輪狀金剛石鋸片及其制作工藝，其特征在于：

第一步，石墨模具、合金鋼模具及壓頭準備；第二步，工作層漿狀料配置；第三步，中隔層漿狀料配置；第四步，漿狀料澆模成型；第五步，真空烘烤；第六步，低溫低壓燒結；第七步，弱化胎體顆粒有序定位敷布；第八步，薄片壓坯組裝熱壓燒結制造節塊；第九步，節塊冷卻脫模、修磨拋光、焊接開刃；具體過程為：

將金屬粉末和金剛石加入有機溶劑混合成流動性工作層漿狀料，澆模成型并置于真空烘箱中，在溫度50～100℃下烘烤10～60min；待漿狀料固結后，在1～10MPa壓力和300～650℃溫度下熱壓燒結，制成表面預設有序定位分布凹坑結構的工作層薄片毛坯；將石墨粉、陶瓷粉和銅錫合金粉加入有機溶劑混合成流動性中隔層漿狀料，澆模成型并置于真空烘箱中，在溫度50～100℃下烘烤10～60min；待漿狀料固結后，在1～10MPa壓力和300～650℃溫度下熱壓燒結，制成中隔層薄片毛坯；將工作層薄片毛坯和中隔層薄片毛坯從鋼模取出，敷布弱化胎體顆粒在工作層薄片毛坯上，保證其每個凹坑內有一顆弱化胎體顆粒；將含弱化胎體顆粒的工作層薄片毛坯和中隔層薄片毛坯，按照工作層薄片和中隔層薄片交替間隔疊加的順序放入石墨模具中，置于燒結爐中進行熱壓燒結，溫度為800～1000℃，壓力為10～30MPa；冷卻后脫模、修整、焊接并開刃，得到有序定位弱化胎體自形成多組齒輪狀金剛石鋸片。

6.根據權利要求5所述的有序定位弱化胎體自形成多組齒輪狀金剛石鋸片及其制作工藝，其特征在于：

所述的石墨模具、合金鋼模具與壓頭，低溫低壓燒結選用的模具壓頭，按照設計要求保證弱化胎體顆粒呈等距狀、放射狀或螺旋狀有序定位排列方式，壓頭材料選用不銹鋼或其它合金鋼，利用激光雕刻法或其它法加工；壓頭凸齒位置對應呈等距狀、放射狀或螺旋狀有序排列方式，保證壓出的每個凹坑內能容納一顆弱化胎體顆粒。

7.根據權利要求5所述的有序定位弱化胎體自形成多組齒輪狀金剛石鋸片及其制作工藝，其特征在于：

所述的工作層配方含有金屬鈷、鎳、鐵、鉻、銅和錫金屬粉末和金剛石，其中鈷粉、鎳粉、鐵粉和鉻粉占總質量的2％～85％；銅粉和錫粉占總質量的3％～65％；使用的金剛石體積濃度為2％～70％，粒徑為0.04～1.0mm；使用甘油、石蠟、乙醇和乙二醇配成漿狀料；所述的中隔層配方含有石墨粉、陶瓷粉和銅錫合金粉，其中石墨粉、陶瓷粉各占總質量的3％～50％，銅錫合金粉占總質量的20％～80％，粉末粒度均為45微米以細；使用甘油、石蠟、乙醇或乙二醇配成漿狀料。