[發(fā)明專(zhuān)利]硬脆性藍(lán)寶石玻璃加工用砂輪及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011627992.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112756614B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張瑩瑩;王思宇;李威;夏磊;冉隆光
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州賽爾科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B22F5/00
• 分類(lèi)號(hào): B22F5/00;B22F3/02;B22F3/10;B24D3/00;B24D3/06;B24D18/00;C22C1/05;C22C9/02
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 孫周強(qiáng)

本發(fā)明公開(kāi)了硬脆性藍(lán)寶石玻璃加工用砂輪及其制備方法，將銅錫鈦合金粉、鋯粉球磨后與石墨粉、金剛石混合，得到物料；所述物料經(jīng)過(guò)冷壓、燒結(jié)、加工，得到硬脆性藍(lán)寶石玻璃加工用砂輪。從實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，本發(fā)明添加適量的Zr和石墨鈦粉，與銅錫鈦合金組成的復(fù)合金屬結(jié)合劑可以起到細(xì)晶強(qiáng)化、降低燒結(jié)溫度防止石墨碳化的作用，大大提高砂輪的壽命和加工品質(zhì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于砂輪技術(shù)，具體涉及硬脆性藍(lán)寶石玻璃加工用砂輪及其制備方法。

背景技術(shù)

擁有優(yōu)異的力學(xué)性能以及熱學(xué)性能的陶瓷材料的社會(huì)中的應(yīng)用的越來(lái)越廣泛，但是也因?yàn)楦哂病⒋嘈源蟮奶匦裕蛊浼庸ぷ兊美щy。傳統(tǒng)的超硬磨削工具壽命短，品質(zhì)差，普通的釬焊和電鍍產(chǎn)品也因壽命不足不能滿(mǎn)足加工要求。常規(guī)砂輪多采用銅錫鈦?zhàn)鳛樘ンw配方，該配方有其優(yōu)點(diǎn)，但該胎體配方對(duì)于硬脆性藍(lán)寶石玻璃的加工有致命的弱點(diǎn)，機(jī)械強(qiáng)度低，鋒利度較差，砂輪使用品質(zhì)不穩(wěn)定，時(shí)常出現(xiàn)切削力不良造成的裂片。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明金屬胎體表面張力低、潤(rùn)濕角低，對(duì)金剛石潤(rùn)濕性能高，同時(shí)采用Zr和石墨粉對(duì)銅錫鈦合金進(jìn)行改性，具有強(qiáng)碳性能，Zr的加入還可提高結(jié)合劑的活性，促進(jìn)合金化和界面反應(yīng)，利于金剛石的把持，另外，ZrC和TiC同屬面心立方結(jié)構(gòu)，且晶格常數(shù)接近，所以二者易形成（Zr,Ti）C，提高結(jié)合劑的強(qiáng)度和脆性，保持強(qiáng)度的同時(shí)增加砂輪自銳性，保持鋒利，石墨的加入還可起到自潤(rùn)滑的作用，降低使用時(shí)摩擦產(chǎn)生的熱量對(duì)工件和砂輪的損傷；另外石墨還可以與余量的Zr和Ti反應(yīng)，防止與金剛石發(fā)生過(guò)度的反應(yīng)導(dǎo)致金剛石強(qiáng)度降低；總之，從實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，添加適量的Zr和石墨鈦粉，與銅錫鈦合金組成的復(fù)合金屬結(jié)合劑可以起到細(xì)晶強(qiáng)化、降低燒結(jié)溫度防止石墨碳化的作用，大大提高砂輪的壽命和加工品質(zhì)。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

硬脆性藍(lán)寶石玻璃加工用砂輪金屬基胎體，其組分和各組分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下：

銅錫鈦合金粉 80～95%

鋯粉 2～10%

石墨粉 余量。

優(yōu)選的，硬脆性藍(lán)寶石玻璃加工用砂輪金屬基胎體中，銅錫鈦合金粉的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為85～95%，鋯粉的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為3～8%，石墨粉為余量；本發(fā)明以銅錫鈦合金粉、鋯粉、石墨粉組成硬脆性藍(lán)寶石玻璃加工用砂輪金屬基胎體，其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為100%。

本發(fā)明中，Cu-Sn-Ti合金粉中，銅錫鈦元素比例為70∶15∶15，即70Cu-15Sn-15Ti。

本發(fā)明公開(kāi)了硬脆性藍(lán)寶石玻璃加工用砂輪，其以上述硬脆性藍(lán)寶石玻璃加工用砂輪金屬基胎體為結(jié)合劑、以金剛石為磨料制備得到。

上述硬脆性藍(lán)寶石玻璃加工用砂輪的制備方法為，將銅錫鈦合金粉、鋯粉球磨后與石墨粉、金剛石混合，得到物料；所述物料經(jīng)過(guò)冷壓、燒結(jié)、加工，得到硬脆性藍(lán)寶石玻璃加工用砂輪。

本發(fā)明中，球磨在無(wú)氧環(huán)境中進(jìn)行，比如氮?dú)庀虑蚰ィ瑢?duì)后續(xù)坯體燒結(jié)有利。進(jìn)一步的，球磨在有機(jī)溶劑比如酒精存在下進(jìn)行，球磨的轉(zhuǎn)速為400～600rpm，時(shí)間為100～130分鐘。

優(yōu)選的，球磨時(shí)，放入直徑2mm和5mm硬質(zhì)合金球進(jìn)行球磨；進(jìn)一步優(yōu)選的，直徑2mm硬質(zhì)合金球、5mm硬質(zhì)合金球的質(zhì)量比為1:4。

優(yōu)選的，球磨時(shí)，球料比20∶1，按重量百分比。

本發(fā)明中，冷壓在常溫下進(jìn)行，壓力為3±0.5t/cm²，時(shí)間為8～11s。

本發(fā)明中，燒結(jié)時(shí)，以15～25℃/min的升溫速率由常溫升至450℃，保溫40～50min；然后以10～20℃/min的升溫速度升至890℃～920℃，保溫20～30min。