[發(fā)明專利]一種金屬結(jié)合劑金剛石工具及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810550032.7
• 申請(qǐng)日: 2018-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN108747873A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡昌悌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蕪湖昌菱金剛石工具有限公司
• 主分類號(hào): B24D18/00
• 分類號(hào): B24D18/00;B24D3/34;B24D3/10;C22C26/00;C22C32/00;C22C1/05
• 代理公司: 合肥市長(zhǎng)遠(yuǎn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34119
• 代理人: 葉美琴

本發(fā)明公開了一種金屬結(jié)合劑金剛石工具，其原料按重量份包括：金屬結(jié)合劑和金剛石磨料，金屬結(jié)合劑原料包括：銅鈀鐠預(yù)合金粉、錳粉、銀粉、碳化鎢粉、納米分子篩、氫化鈮粉。本發(fā)明還提出金屬結(jié)合劑金剛石工具的制備方法，包括如下步驟：將銅鈀鐠預(yù)合金粉、錳粉、銀粉、碳化鎢粉、納米分子篩、氫化鈮粉和金剛石磨料加入球磨機(jī)混合，得到預(yù)混料；將預(yù)混料冷壓成型后，經(jīng)熱壓燒結(jié)得到的金屬結(jié)合劑金剛石工具。本發(fā)明金屬結(jié)合劑金剛石工具具有自銳性好、磨削效率高、使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，市場(chǎng)前景好廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及結(jié)合劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬結(jié)合劑金剛石工具及其制備方法。

背景技術(shù)

結(jié)合劑是指固結(jié)磨具中各類結(jié)合劑與磨料粘結(jié)的材料。按照種類可分為：樹脂結(jié)合劑、陶瓷結(jié)合劑、金屬結(jié)合劑、電鍍結(jié)合劑。樹脂結(jié)合劑具有良好的彈性和有拋光作用，形成磨具后，仍具有良好的自銳性，不易堵塞，修整少，而且磨削效率較高，磨削溫度較低，磨削的表面光潔度高，但是不耐高溫、使用壽命短；陶瓷結(jié)合劑結(jié)合強(qiáng)度、不易堵塞、切削鋒利、磨削效率高，但是易產(chǎn)生崩邊、劃痕等不良；電鍍結(jié)合劑強(qiáng)度高，其磨具磨料層薄，磨粒密度高，砂輪表面切割鋒利，磨削效率高，經(jīng)濟(jì)效益好，不需要修整，但磨具壽命短，需要頻繁更換磨具，生產(chǎn)率低下；金屬結(jié)合劑金剛石磨具因具有結(jié)合強(qiáng)度高、成型性好、使用壽命長(zhǎng)、能夠滿足高速磨削和超精密磨削技術(shù)的要求等顯著特性，逐漸成為硬脆材料磨削的重要加工工具，但是金屬結(jié)合劑存在粘性大、易堵塞等缺點(diǎn)，限制了其進(jìn)一步發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種金屬結(jié)合劑金剛石工具及其制備方法，具有自銳性好、磨削效率高、使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，市場(chǎng)前景好廣。

本發(fā)明提出一種金屬結(jié)合劑金剛石工具，其原料按重量份包括：金屬結(jié)合劑85-95份和金剛石磨料5-15份，金屬結(jié)合劑原料按重量份包括：銅鈀鐠預(yù)合金粉70-80份，錳粉10-20份，銀粉5-10份，碳化鎢粉5-10份，納米分子篩2-4份，氫化鈮粉1-3份。

優(yōu)選地，銅鈀鐠預(yù)合金粉中銅、鈀、鐠的重量比為17-18：1-2：1-2。

優(yōu)選地，銅鈀鐠預(yù)合金粉、錳粉及銀粉的粒徑為1-10μm，碳化鎢粉和氫化鈮粉的粒徑為0.2-0.8μm。

優(yōu)選地，金剛石磨料的粒徑為50-100μm。

本發(fā)明還提出上述金屬結(jié)合劑金剛石工具的制備方法，包括如下步驟：

S1、將銅鈀鐠預(yù)合金粉、錳粉、銀粉、碳化鎢粉、納米分子篩、氫化鈮粉和金剛石磨料加入球磨機(jī)混合，得到預(yù)混料；

S2、將預(yù)混料冷壓成型后，經(jīng)熱壓燒結(jié)得到的金屬結(jié)合劑金剛石工具。

優(yōu)選地，S1中球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為300-360r/min，球磨時(shí)間為1.5-2.5h。

優(yōu)選地，S2中冷壓成型后的壓坯密度為30-40％理論密度，冷壓壓力為100-150MPa。

優(yōu)選地，S2中熱壓燒結(jié)溫度為1100-1200℃，熱壓燒結(jié)時(shí)間為30-40min，熱壓燒結(jié)壓力為50-80MPa。

本發(fā)明以金屬結(jié)合劑和金剛石磨料為原料得到金剛石工具。其中，金屬結(jié)合劑由銅鈀鐠預(yù)合金粉、錳粉、銀粉、碳化鎢粉、納米分子篩、氫化鈮粉組成，鈀和鐠改性的銅制得銅鈀鐠預(yù)合金粉，可增加燒結(jié)過程中液態(tài)組分含量，促進(jìn)結(jié)合劑對(duì)金剛石的包覆；錳粉、銀粉及碳化鎢粉配合使用，可提高結(jié)合劑對(duì)金剛石的潤(rùn)濕性能、提高把持力、提高金剛石工具的使用壽命，且錳粉可以細(xì)化晶粒，提高結(jié)合劑合金的強(qiáng)度、硬度及耐磨性能，銀粉的延展性好，提高結(jié)合劑的塑形；納米分子篩和氫化鈮粉可提高金剛石工具的自銳性和磨削效率。本發(fā)明合理控制金屬結(jié)合劑和金剛石磨料的重量及粒徑，配合合適的加工條件制得金屬結(jié)合劑金剛石工具，具有自銳性好、磨削效率高、使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，應(yīng)用前景廣。

具體實(shí)施方式