一种金属结合剂金刚石砂轮的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及磨具磨料磨削技术领域，尤其是涉及一种金属结合剂金刚石砂轮。
【背景技术】
[0002]目前，绝大部分人工合成的金刚石都为粉末状或细小的颗粒状，为了利用金刚石进行高精度、高效率磨削加工，通常采用结合剂的物质将金刚石磨粒粘结起来，并制成具有一定强度和形状的磨具，以便于安装在各种磨床上进行磨削加工。与其他磨料如刚玉、碳化硅相比，用金刚石砂轮进行磨削时，具有以下优点:磨削效率高；耐磨性高，磨粒本身消耗少，具有很高的使用寿命，特别是磨削硬、脆工件时，最为明显；磨粒硬度和耐磨性高，磨粒能长久保持锋利，容易切入工件，实现低应力磨削；磨削的工件精度高，表面质量好。金刚石砂轮应用已经渗透到机械加工、汽车制造、航空航天、生物、医疗器具、电子信息、建筑、交通、地质采矿、艺术、新材料等多种领域。金属结合剂金刚石砂轮目前有多种配方，很多配方制成的砂轮达到强度高，工作面几何形状保持好，寿命长，耐冲击，但是依然存在其自锐性不好、效率低，无法满足持续加工的需要。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种金属结合剂金刚石砂轮，其具有良好的力学性能和自锐性，对金刚石把持力高，成形性好，使用寿命长。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种金属结合剂金刚石砂轮，由以下重量百分比的原料制成:
金刚石粉末 50-60%
Sn 粉4-11%
Cu 粉11-18%
Al 粉13-25%
Mg 粉5-20%
Ce 粉0.01-1%
上述金刚石粉末的粒径为10-80 μπι ；
上述Sn粉、Cu粉、Al粉、Mg粉、Ce粉的粒径均为50-150 μ m。
[0005]本发明的金属结合剂金刚石砂轮的制备方法如下:
Cl)混料:按配方取金刚石粉末、Sn粉、Cu粉、Al粉、Mg粉、Ce粉放入混合机中，加入混合机内原料总重量的1%_2%的丙烯酸乳液混合20-24h，得到混合料；
(2)成型:将混合料平缓均匀投入模具内并刮平，置入液压机定模热压，温度为250-260°C，压力为120-125MPa，保压2_3h，冷却出模后得砂轮坯体；
(3)烧结:将砂轮坯体置入烧结炉内烧结，烧结时先将砂轮坯体加热至200-300°C，并保温30-40min进行预反应，然后加热至730_830°C，并保温10_30min，冷却至室温后取出；
(4)加工:将烧结后的砂轮坯体在车床和磨床上加工； (5)包装，入库。
[0006]本发明的有益效果是，一种金属结合剂金刚石砂轮，Sn粉具有低熔点，能够降低砂轮基体烧结的温度和时间；加入Cu粉，使砂轮具有良好的散热性能，提高砂轮的强度和刚度；加入Al粉，提高砂轮基体的耐热和散热性能的同时，保证良好的一磨性能，防止砂轮在快速磨耗时基体与工件接触而造成的烧伤或划伤；加入Mg粉，提高基体耐热和散热性能的同时，增强Al粉效果；加入Ce粉，可有效提高砂轮胎体的力学性能，改善和强化胎体材料对金刚石的粘结强度。此配方协同，使得砂轮具有良好的力学性能和自锐性，对金刚石的把持力高，成形性好，使用寿命长。
【具体实施方式】
[0007]下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
[0008]一种金属结合剂金刚石砂轮，由以下重量百分比的原料制成:
金刚石粉末 55%
Sn 粉7.5%
Cu 粉14%
Al 粉17.5%
Mg 粉5.98%
Ce 粉0.02%
上述金刚石粉末的粒径为20 μπι ;
上述Sn粉、Cu粉、Al粉、Mg粉、Ce粉的粒径均为60 μ m。
[0009]该金属结合剂金刚石砂轮的制备方法如下:
Cl)混料:按配方取金刚石粉末、Sn粉、Cu粉、Al粉、Mg粉、Ce粉放入混合机中，加入混合机内原料总重量的1%的丙烯酸乳液混合22h，得到混合料；
(2)成型:将混合料平缓均匀投入模具内并刮平，置入液压机定模热压，温度为250°C，压力为120MPa，保压2h，冷却出模后得砂轮坯体；
(3)烧结:将砂轮坯体置入烧结炉内烧结，烧结时先将砂轮坯体加热至200°C，并保温40min进行预反应，然后加热至730°C，并保温30min，冷却至室温后取出；
(4)加工:将烧结后的砂轮坯体在车床和磨床上加工；
(5)包装，入库。
【主权项】
1.一种金属结合剂金刚石砂轮，其特征在于，其由以下重量百分比的原料制成:金刚石粉末 50-60%，Sn 粉 4-11%，Cu 粉 11-18%，Al 粉 13-25%，Mg 粉 5-20%, Ce 粉 0.01_1%。2.根据权利要求1所述的一种金属结合剂金刚石砂轮，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成:金刚石粉末55%，Sn粉7.5%，Cu粉14%，Al粉17.5%，Mg粉5.98%，Ce粉0.02%。
【专利摘要】本发明涉及磨具磨料磨削技术领域，尤其是涉及一种金属结合剂金刚石砂轮。其由以下重量百分比的原料制成：金刚石粉末50-60%，Sn粉4-11%，Cu粉11-18%，Al粉13-25%，Mg粉5-20%，Ce粉0.01-1%。Sn粉具有低熔点，能降低砂轮基体烧结温度和时间；加入Cu粉，使砂轮具有良好散热性能，提高砂轮强度和刚度；加入Al粉，提高砂轮基体耐热和散热性能的同时，保证良好的易磨性能，防止砂轮在快速磨耗时基体与工件接触造成的烧伤、划伤；加入Mg粉，提高基体耐热和散热性能的同时，增强Al粉效果；加入Ce粉，可有效提高砂轮胎体力学性能，改善和强化胎体材料对金刚石的粘结强度。
【IPC分类】B24D3/10, B24D3/34, B22F3/16, B24D18/00, C22C26/00
【公开号】CN104985536
【申请号】CN201510468151
【发明人】孙浩斌, 孙积海, 张华
【申请人】蓬莱市超硬复合材料有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年8月4日