[發明專利]用于金剛石鋸片的混合粉末

有效

• 申請號: 201811630692.2
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109482863B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 龍偉民;程戰;何鵬;鐘素娟;糾永濤;路全斌;孟為民;李和鑫
• 申請（專利權）人: 鄭州機械研究所有限公司
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 逯雪峰

本發明公開了用于金剛石鋸片的混合粉末，包括以下質量百分比的組分：銅75%?96%、鐵1.5%?19%、鈷0.5%?5%、鉻0.4%?1.5%、鋯0.1%?1%，氧化石墨烯0.01%?0.1%，制得的混合粉末粒度在300目以下，其制備方法為：將一定比例的銅、鉻、鋯用真空冶煉爐進行真空冶煉，得到銅合金，將銅合金采用氣水聯合霧化的方法得到預合金粉，將預合金粉與鈷包覆鐵粉和氧化石墨烯分散液放入球磨機中在氮氣保護下混粉6h，得到混合粉末，將其干燥處理，得到最終的混合粉末，與鈷粉相比，本發明的混合粉末制備的金剛石鋸片在具有較好力學性能的同時，成本低，便于大規模應用；與傳統銅基合金粉制備的金剛石鋸片相比，具有成本低，力學強度高，紅硬性好，耐磨性好，壽命長的優勢。

技術領域

本發明涉及金剛石鋸片制備技術領域，具體的說是用于金剛石鋸片的混合粉末。

背景技術

由金剛石制作的鋸片被廣泛應用于各類金屬材料和石材的磨削加工，金剛石鋸片的工作條件比較惡劣，高速、振動、高溫對金剛石刀頭的焊接提出了苛刻的要求, 隨著鋸片切削速度和進刀量的不斷提高, 對金剛石鋸片強度、壽命、成本的要求也越來越高。目前制約金剛石鋸片最突出的問題，是胎體對金剛石磨料把持強度低，金剛石磨料出刃難、易脫落失效，工具壽命和加工效率大大降低。金剛石磨粒與胎體之間的界面結合狀態，以及胎體微觀組織及其力學性能是決定金剛石工具性能和使用壽命的主要因素；

目前用于金剛石鋸片的胎體材料主要有樹脂基材料、陶瓷基材料、金屬基材料，其中金屬基材料熱成型性能好、結合強度高、散熱快，因而應用最廣。燒結類金屬基胎體材料按基體主要成分可分為：鈷基、鎢基、鐵基、銅基。銅基胎體材料具有良好的韌性，耐蝕性，較好的低溫燒結性能，價格低廉，出刃高，但潤濕性差，硬度強度較低。目前常用的銅基胎體材料主要包括以下幾種：

（1）青銅基金屬：主要以銅、錫為基礎配方的合金，應用較窄，大部分是磨具的應用方面，抗彎強度不高，使用過程中通過加入其他微量元素來改變其力學性能；

（2）白銅基金屬：鋅白銅和錳白銅用的比較多一些，鋅白銅是指以銅、鎳為主要組成的合金，錳白銅是指以銅、鎳、錳三種元素為主要組成的合金，大部分用在石油鉆探、地質鉆探的鉆頭方面。在使用過程中，可在白銅系列基礎上加入適量的鈷、鉻、錫、鎢等來改變基礎合金的性能；

（3）黃銅基金屬：黃銅基胎體材料指的是銅鋅基合金，脆性大，在使用過程中適量加入鐵、鎳、錫等元素，提高強度，降低燒結溫度；

鈷基胎體材料低溫黏結特性良好、耐高溫，對金剛石潤濕性能好，熱侵蝕低，結合強度高，在高溫使用環境下仍可保持良好的機械性能，同時具有良好的耐磨損性能，但我國鈷資源匱乏，價格昂貴，應用中受到了限制。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供用于金剛石鋸片的混合粉末，解決現有銅基金剛石鋸片強度低，高溫使用性能下降和鈷粉價格昂貴的問題。

本發明通過以下技術方案來實現：

用于金剛石鋸片的混合粉末，包括以下質量百分比的組分：銅75%-96%、鐵1.5%-19%、鈷0.5%-5%、鉻0.4%-1.5%、鋯0.1%-1%，氧化石墨烯0.01%-0.1%。

進一步的，用于金剛石鋸片的混合粉末，包括以下質量百分比的組分：銅80%-96%、鐵1.5%-14.5%、鈷0.5%-3.5%、鉻0.4%-1.5%、鋯0.1%-0.7%，氧化石墨烯0.01%-0.1%。

進一步的，用于金剛石鋸片的混合粉末，包括以下質量百分比的組分：銅81%-93%、鐵4.8%-14.5%、鈷1.2%-3.5%、鉻0.4%-1.1%、鋯0.1%-0.5%，氧化石墨烯0.01%-0.1%。

用于金剛石鋸片的混合粉末的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、按上述質量稱取銅、鉻、鋯，將其用真空冶煉爐進行真空冶煉，得到銅合金，備用；