[發明專利]用于PCD拋光的金剛石磨輪用金屬結合劑、金剛石磨輪及制備方法

有效

• 申請號: 202010845309.6
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN111975653B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 孫慶普;汪靜
• 申請（專利權）人: 河南聯合精密材料股份有限公司
• 主分類號: B24D3/10
• 分類號: B24D3/10;B24D3/34;B24D7/00;B24D18/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 郭佳效

本發明屬于砂輪結合劑領域，具體涉及一種用于PCD拋光的金剛石磨輪用金屬結合劑、金剛石磨輪及制備方法。該用于PCD拋光的金剛石磨輪用金屬結合劑由金屬和氧化鈰組成，所述金屬由以下重量份的組分組成：鈷50?70份，錫5?10份，銀3?8份，鐵8?15份，鎳15?25份；所述氧化鈰的質量為金屬質量的1?3％。本發明提供的金屬結合劑，以鈷、錫、銀、鐵、鎳和氧化鈰聯用，具有合適的硬度和強度，對金剛石的把持力好、出刃率高，尤其適用于制作拋光PCD用金剛石磨輪。

技術領域

本發明屬于砂輪結合劑領域，具體涉及一種用于PCD拋光的金剛石磨輪用金屬結合劑、金剛石磨輪及制備方法。

背景技術

金剛石復合片(PCD)是由硬質合金基體和聚晶金剛石層組成的超硬磨具，具體制備時將金剛石微粉與結合劑混合在一起，并同硬質合金基體在超高溫、高壓條件下燒結制成粗品，再經磨削加工、拋光形成成品。

目前對PCD的拋光大多采用的是樹脂結合劑金剛石砂輪或陶瓷結合劑金剛石砂輪，這兩種砂輪在使用過程中普遍存在加工壽命偏短、效率偏低，加工過程中易崩裂、劃傷產品等現象。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于PCD拋光的金剛石磨輪用金屬結合劑，其結合劑胎體的硬度和強度與PCD拋光過程匹配，尤其適用于制作拋光PCD用金剛石磨輪。

本發明的第二個目的在于提供一種金剛石磨輪，其在拋光PCD時，加工效率高、壽命長，不易發生脫落、崩裂等現象。

本發明的第三個目的在于提供上述金剛石磨輪的制備方法。

為實現上述目的，本發明的用于PCD拋光的金剛石磨輪用金屬結合劑的技術方案是：

用于PCD拋光的金剛石磨輪用金屬結合劑，由金屬和氧化鈰組成，所述金屬由以下重量份的組分組成：鈷50-70份，錫5-10份，銀3-8份，鐵8-15份，鎳15-25份；所述氧化鈰的質量為金屬質量的1-3％。

本發明提供的金屬結合劑，以鈷、錫、銀、鐵、鎳和氧化鈰聯用，具有合適的硬度和強度，對金剛石的把持力好、出刃率高，尤其適用于制作拋光PCD用金剛石磨輪。

為進一步優化金屬結合劑在應用時的各項綜合性能，優選的，所述金屬由以下重量份的組分組成：鈷60份，錫5份，銀3份，鐵12份，鎳20份。

本發明的金剛石磨輪的技術方案是：

一種金剛石磨輪，由金屬結合劑和金剛石制成，所述金屬結合劑由金屬和氧化鈰組成，所述金屬由以下重量份的組分組成：鈷50-70份，錫5-10份，銀3-8份，鐵8-15份，鎳15-25份；所述氧化鈰的質量為金屬質量的1-3％。

本發明提供的金剛石磨輪，主要用于PCD的拋光加工，其加工效率和使用壽命是同條件下陶瓷、樹脂結合劑金剛石砂輪的數倍。在拋光加工時，不會出現傳統金屬結合劑在應用時的易堵塞、變鈍、起熱等現象，加工效率高、壽命長，拋光加工過程不易出現脫落、崩裂等現象。

優選的，所述金屬由以下重量份的組分組成：鈷60份，錫5份，銀3份，鐵12份，鎳20份。

從進一步優化磨削效率方面考慮，優選的，金剛石和金屬結合劑的體積比為1:20-25。金剛石優選二型金剛石。

本發明的金剛石磨輪的制備方法的技術方案是：

一種上述金剛石磨輪的制備方法，包括以下步驟：將金屬結合劑和金剛石混合均勻，在保護氣氛下熱壓燒結成型；所述熱壓燒結的溫度為750-850℃。

本發明的金剛石磨輪的制備方法，制備工藝簡單，制備效率高，適應于大規模工業化生產。

熱壓燒結過程能夠使金屬結合劑與金剛石充分結合即可，優選的，所述熱壓燒結的保溫時間為2-3h，壓力為15-20MPa。