[發明專利]一種新型超硬磨料群及其制備方法

在審

• 申請號: 202011163219.5
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112264941A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 顧駿;龍其準;朱華磊
• 申請（專利權）人: 湖北昌利超硬材料有限公司
• 主分類號: B24D3/10
• 分類號: B24D3/10;B24D18/00
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

本發明涉及磨料制造技術領域，尤其涉及一種新型超硬磨料群及其制備方法，包括釬料合金層和陶瓷結合劑超硬磨料，所述釬料合金在外將陶瓷結合劑超硬磨料包覆，所述釬料合金層包括釬料合金與超硬磨料；所述陶瓷結合劑超硬磨料由超硬磨料和陶瓷結合劑燒結而成。本發明在高溫燒制過程中，釬料合金層中的釬料合金可在超硬磨料和陶瓷結合劑超硬磨料在界面上產生潤濕，基于元素擴散形成冶金結合。由于陶瓷結合劑中存在氣孔，潤濕的釬料合金將氣孔填充，形成釬料合金的梯度分布，實現釬料合金與陶瓷結合劑超硬磨料的可靠連接，由此改善了陶瓷結合劑超硬磨料的強度。避免整體碎裂和磨粒剝落等問題。

技術領域

本發明涉及磨料制造技術領域，尤其涉及一種新型超硬磨料群及其制備方法。

背景技術

高速重載高效磨削是磨削加工的一個分支，由于其加工環境較一般磨削加工更加惡劣，對高速重載高效磨具提出了很高的要求。因其具有超高的硬度和耐磨性，以金剛石和立方氮化硼為代表的超硬磨料廣泛應用于磨削加工磨具制造領域。通過將超硬磨料制成固結顆粒或節塊，制成復合磨具是當前模具制造的一個新的方向。制備出超硬磨料的固結顆粒或節塊就成為這一方向的關鍵問題。

陶瓷結合劑具有自銳性好，耐高溫、耐腐蝕等特點，是一類高性能結合劑。然而，陶瓷結合劑強度不高，耐沖擊性不好。金屬結合劑具有良好的強度和韌性。將陶瓷結合劑和金屬結合劑制成陶瓷-金屬復合結合劑已經得到了廣泛的應用。然而這種復合結合劑面對載荷沖擊時，仍然出現整體碎裂和磨粒剝落等問題。為此，我們提出一種新型超硬磨料群及其制備方法。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種新型超硬磨料群及其制備方法，具有改善了陶瓷結合劑超硬磨料的強度，提高所制備的顆粒的磨削效率的特點，解決了現有復合結合劑面對載荷沖擊時，仍然出現整體碎裂和磨粒剝落的問題。

本發明提供如下技術方案：一種新型超硬磨料群，包括釬料合金層和陶瓷結合劑超硬磨料，所述釬料合金在外將陶瓷結合劑超硬磨料包覆，所述釬料合金層包括釬料合金與超硬磨料；所述陶瓷結合劑超硬磨料由超硬磨料和陶瓷結合劑燒結而成。

優選的，所述超硬磨料為金剛石、立方氮化硼之一或二者組合，粒徑為0.001-5mm。

一種新型超硬磨料群的制備方法，包括如下步驟：

S1、將陶瓷結合劑原料混合后球磨4-8h、過篩；

S2、將過篩所得原料置于電阻爐中，熔煉溫度為1200-1500℃，保溫1-3h后，經過水淬、破碎、研磨、過篩，得基礎陶瓷結合劑；

S3、將粉末狀金屬原料混合后球磨4-8h、過篩，得釬料；

S4、在中的基礎陶瓷結合劑中，外加1-10％中的釬料，經球磨、過篩后得到陶瓷結合劑；

S5、將陶瓷結合劑、超硬磨料和臨時結合劑混合，放入模具中，在100-200MPa壓力下干壓成毛坯；

S6、將毛坯置于50-300℃溫度下烘干，得到規定形狀的陶瓷結合劑超硬磨料，對其再進行破碎、過篩，得到隨機形狀的陶瓷結合劑超硬磨料；

S7、將質量百分比為50-80％陶瓷結合劑超硬磨料與質量百分比為5-30％釬料合金、質量百分比為5-20％超硬磨料和質量百分比為5-19％臨時結合劑混合，混合均勻后取出，得到未燒毛坯；

S8、將未燒毛坯置于高溫燒結爐中，燒結溫度750-950℃，保溫時間1-2h，隨爐冷卻，得到超硬磨料群成品。