[發明專利]一種復合磨料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011612304.5
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112646551B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 趙志偉;夏紹靈;冷成;李亞輝
• 申請（專利權）人: 江蘇鋒芒復合材料科技集團有限公司
• 主分類號: C09K3/14
• 分類號: C09K3/14
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 丁博寒

本發明涉及磨削技術領域，具體涉及一種磨料，更具體涉及一種復合磨料及其制備方法；其技術要點如下：磨料由剛玉、硬質合金和硬質陶瓷組成；涂層為抗堵塞涂層；硬質合金層為鐵鎳基硬質合金，既能滿足磨削要求，同時起到拋光的作用，使打磨工件的表面更加光滑。

技術領域

本發明涉及磨削技術領域，具體涉及一種磨料，更具體涉及一種復合磨料及其制備方法。

背景技術

打磨是制造業中一道重要的工序。鑄造塑形、平整外裝、除銹拋光，特別是滾動與摩擦觸面低粗糙度加工等都離不開研磨工藝。現代制造業高速發展，以鈦、鎳、鉻等稀有金屬制成的各種合金鋼被廣泛應用。其表面處理技術和工藝要求越來越高，對被稱之為“現代工業牙齒”的涂附磨具產品不斷提出了新要求，如專業化、精細化、高效率、低成本、無污染等。在國外，砂帶磨削經過近五十年的發展，已成為一項較為完整且自成體系的加工技術。從生活用具到航空航天設備，幾乎所有的工程材料和機械設備都能加工。因其具有效率高、精密度好、應用范圍廣、適應能力強、使用成本低、操作安全方便等特點而倍受青睞。就市場而言，美、德、日、韓國等發達國家的中高檔產品在國際市場上一直占有絕對優勢。

隨著制造業的高速發展，對加工技術也提出了高端要求。就砂帶磨削而言，傳統的方法是在磨面上植入一種磨料，諸如碳化硅、氧化鋁或其他人造復合磨料如立方氮化硼等。客觀情況是，每一種磨料都有其獨自的優點也存在相應的缺點。所以普通砂帶的功效就顯得比較單一。有時候要完成一種工件的磨削，必須更換幾次不同性能的砂帶，才能達到預想的效果。如何應用一條砂帶就能完成多道工序的磨削功能，降低物耗能耗與時耗，提高功效降低成本，成了制造業的迫切需求。

有鑒于上述現有磨料的缺陷，本發明人基于從事此類材料多年豐富經驗及專業知識，配合理論分析，加以研究創新，開發一種復合磨料及其制備方法，具有硬-軟-硬的結構，既能滿足磨削要求，同時起到拋光的作用，使打磨工件的表面更加光滑。

發明內容

本發明的目的是提供一種復合磨料，具有硬-軟-硬的結構，既能滿足磨削要求，同時起到拋光的作用，使打磨工件的表面更加光滑，具有應用價值。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

本發明提供的一種復合磨料，包括磨料和磨料表面的涂層，磨料由剛玉、硬質合金和硬質陶瓷組成；涂層為抗堵塞涂層；硬質合金層為鐵鎳基硬質合金。

鐵鎳基硬質合金外包覆剛玉，剛玉外包覆硬質陶瓷，組成了中間硬，里外軟的磨料，在磨削過程中，中間層的鐵鎳基硬質合金充分發揮其強度的同時，發揮了其延展性能，在磨削過程中，對應力起到了充分的吸收，使剛玉和硬質陶瓷無需承擔過多的應力，延長了剛玉和硬質陶瓷的使用壽命，從而延長了磨料的使用壽命，并且鐵鎳基硬質金屬還具有良好的導熱性能，不會造成高摩擦發熱，導致工件變形或劃傷，提高打磨質量。

硬質陶瓷顆粒更加細小致密，在打磨過程中，對工件起到了拋光的作用，提高了打磨質量。

進一步的，剛玉是由棕剛玉、白剛玉、單晶剛玉中的任意一種或多種組成。

進一步的，本發明提供的鐵鎳基硬質合金，按照重量份數計算，包括如下制備組分：SiC粉10~20份，WC粉75～90份，VC粉0.3～1份，Fe粉3～15份，Ni粉3～20份，Al粉0.5～2份和磁粉1~3份。上述組分中，能夠在燒結過程中，通過Al粉和磁粉的金屬粘合作用將鐵鎳基硬質合金與剛玉形成強的化學鍵，得到更加致密堅硬的顆粒。

進一步的，磁粉是氧化鐵磁粉、二氧化鉻磁粉或鈷-氧化鐵磁粉中的任意一種。上述磁粉的加入能夠通過高的內稟矯頑力在硬質合金的形成過程中，固溶強化鐵鎳粘結相的作用，能夠提高鐵鎳基硬質合金的強度；同時，還可以抑制WC在鐵鎳基體中的溶解析出，從而抑制WC晶粒長大；此外，還能夠作為硬質合金的粘結相，在燒結與時效處理時，能夠使長程有序B2相Al(Al，Fe)在鐵鎳粘結相基體中脫溶析出，析出相與鐵鎳粘結相基體共格，獲得第二相顆粒彌散強化效果，從而提高硬質合金的延展性。