[發明專利]一種稀土摻雜金剛石磨輪的制備方法

有效

• 申請號: 202010093413.4
• 申請日: 2020-02-14
• 公開（公告）號: CN111216046B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 戶蘭芬
• 申請（專利權）人: 廣東天一超硬材料有限公司
• 主分類號: B24D18/00
• 分類號: B24D18/00;B24D3/34
• 代理公司: 佛山中貴知識產權代理事務所(普通合伙) 44491
• 代理人: 朱林輝

本發明公開了一種稀土摻雜金剛石磨輪的制備方法，包括(1)配料：包括70?80％的金剛石磨料、20?30％的稀土基粘結劑、剩余的為粘結乳液；(2)成型；(3)燒結，本發明制備的粘結劑工藝簡單，可控性強，與羰基鐵粉、鎳粉、石墨粉共混，起到了很好的粘結性能，且該粘結劑通過稀土摻雜，可以進一步提高成品磨輪的抗性。

技術領域

本發明屬于金剛石磨輪領域，具體涉及一種稀土摻雜金剛石磨輪的制備方法。

背景技術

現代機械加工朝著高精度、高速度、硬加工、干加工(無冷卻液)及降低成本等方向發展，對超硬磨具的性能提出了相當高的要求。目前常用的超硬磨削材料包括立方氮化硼和金剛石磨料兩種；

金剛石磨輪制造的初期階段主要是采用鈷基結合劑和鎳基結合劑，隨著人們對金屬元素的性能、特征和在結合劑中所起的作用的認識提高，對高消耗、高成本的磨輪配方和生產工藝進行了許多創新探索。當前國內基本上已很少使用鈷基結合劑和鎳基結合劑，取而代之的是鐵基結合劑和銅基結合劑。目前，鐵基結合劑配方體系在探索-實驗-實踐階段，有的雖在使用，但存在問題不少，如磨損問題，燒結問題，擾度和韌性問題等，導致鐵基結合劑磨輪的綜合性能較差；

同時，目前在磨輪的制造過程中，還會使用到樹脂結合劑，其使用溫度低，結合強度差，使得磨料容易脫落，同時現有的金屬結合劑大多為多種金屬粉體的結合，其對磨料的把持力有限，也容易造成磨料呈現顆粒性脫落。

發明內容

本發明的目的是提供一種稀土摻雜金剛石磨輪的制備方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種稀土摻雜金剛石磨輪的制備方法，包括以下步驟：

(1)配料：包括70-80％的金剛石磨料、20-30％的稀土基粘結劑、剩余的為粘結乳液；

(2)成型；

(3)燒結。

所述稀土基粘結劑是由下述重量份的原料組成的：

異丙醇鋯80-100、羰基鐵粉5-7、鎳粉7-10、石墨粉4-6、氯化鈰10-14、碳酸氫銨10-20。

所述稀土基粘結劑是制備方法為：

取異丙醇鋯，加入到其重量20-30倍的、47-50％的乙醇水溶液中，攪拌均勻，滴加氨水，加入氯化鈰，攪拌反應3-5小時，加入碳酸氫銨，升高溫度為65-70℃，保溫攪拌1-2小時，干燥，與鎳粉、石墨粉、羰基鐵粉混合燒結，即得所述稀土基粘結劑。

所述氨水的濃度為10-12％，重量為碳酸氫銨的10-15倍。

所述干燥的溫度為150-170℃，干燥時間為1-2小時，燒結溫度為600-650℃，燒結時間為130-150分鐘。

所述粘結乳液的制備方法為：

(1)取2-3重量份的過硫酸銨，加入到其重量30-40倍的去離子水中，攪拌均勻，得引發劑溶液；

(2)取40-50重量份的甲基丙烯酸甲酯、60-70重量份的鈦酸四丁酯混合，加入到混合料重量7-10倍的去離子水中，攪拌均勻，送入到反應釜中，通入氮氣，調節反應釜溫度為65-70℃，保溫攪拌3-4小時，出料冷卻，即得。

所述成型方法為：

將金剛石磨料、稀土基粘結劑按照配比混合，球磨均勻，加入到粘結乳液中，超聲10-20分鐘，抽濾，將濾餅干燥，放入到模具內，熱壓成型，所述的熱壓溫度為200-280℃，壓力為90-100MPa。

所述燒結為在氮氣氣氛下燒結，燒結溫度為810-840℃，燒結時間為70-90分鐘。

本發明的優點：