[发明专利]自锐性好的金属结合剂金刚石砂轮

说明书

技术领域

本发明涉及一种超硬工具领域，尤其是涉及一种自锐性好的金属结合剂金刚石砂轮。

背景技术

视窗玻璃、磁性材料、蓝宝石等脆硬材料广泛应用于手机玻璃、精密电子元件、精密光学器件和高档手表玻璃，而由于其本身质地高硬度和脆性的特点，研磨加工的难度很大，最早的是用古典研磨法进行研磨加工，即用游离磨粉进行研磨，其缺点是磨粉的消耗量大，大部分磨粉未被利用，且产生大量粉尘和污水，对环境的污染很严重，随着研磨技术的进步，青铜结合剂的砂轮被开发并用于该类材料的研磨加工。青铜结合剂主要是由粘结金属、骨架材料、碳化物形成元素和填充物组成，金刚石工具根据加工对象的不同，选用不同配方的金属结合剂。青铜砂轮的优点是比树脂砂轮的结合力强，耐磨，工作面几何形状保持性好，寿命长，可承受大负荷；缺点是自锐性差，效率低。在要求高效率的磨削场合，由于普通青铜砂轮在中等进给条件下容易堵塞，需要经常修整，其经济性较差。

发明内容

针对以上提出的传统青铜砂轮自锐性差、易堵塞的问题，本发明目的在于提供一种自锐性好，磨削效率高，修整次数少的金属结合剂金刚石砂轮。

本发明通过以下技术措施实现的，一种自锐性好的金属结合剂金刚石砂轮，其中的砂轮结合剂包括

粘结金属，用于将各种组分粘结成型；

骨架材料，为结合剂提供硬质点，提高结合剂强度；

碳化物形成元素，一定温度下可与金刚石发生反应生成碳化物，变机械咬合为冶金结合，提高对金刚石的把持力；

低熔玻璃料填充物，与其它组分有相近的热膨胀系数，用于通过调整该低熔玻璃料填充物的添加量来调整砂轮结合剂的力学性能。

具体的，所述粘结金属包括青铜和/或铁，所述骨架材料包括碳化钨或碳化硅，所述碳化物形成元素包括铬、钛或钨。

作为一种优选方式，还包括有提高胎体机械性能的组分，用于与粘结金属形成新的合金相。

具体的，所述低熔玻璃料填充物包括以下重量份额的各组分：青铜合金粉45~55份，Fe粉28~35份，Ni粉4~8份，石墨2份，低熔玻璃2~6份。

更具体的，所述低熔玻璃为SiO2-B2O3-K2O系玻璃，经1280℃熔炼、干燥、球磨制粉后获得。

本发明还公开了这种自锐性好的金属结合剂金刚石砂轮的加工方法，其加工步骤为：（1）、将上述任一砂轮结合剂的各组分和金刚石混匀；（2）、装模；（3）、投料；（4）、在压强5.2MPa下进行冷预压；（5）、带模装炉；（6）、升温烧结，烧结温度为690-730℃；（7）、在定模中热压成型；（8）、冷却；（9）、卸模。

本发明针对传统青铜结合剂砂轮自锐性差的特点，引入低熔玻璃作为硬脆性填充物，该填充物与结合剂配方的主要成分有相近的热膨胀系数，辅以合适的压制工艺后，可通过调整填充物的添加量来调整砂轮结合剂的力学性能，使之在满足其他使用要求的情况下，又具有较好的自锐性。

与游离磨粉研磨相比，其效率成倍提高，且不产生粉尘和废水污染，与普通青铜砂轮相比，其自锐性好，磨削效率高，修整次数少；并且自锐效果可控，在要求锋利度和高效率的磨削场合，使用效果优于普通青铜砂轮，特别是在宝石玻璃的磨削方面，具有极好的效果。

附图说明

图1为本发明加工方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，以下将描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种用于磨削宝石玻璃的金属结合剂金刚石砂轮，其加工步骤为：

（1）、将砂轮结合剂的各组分和金刚石混匀，砂轮结合剂的配方包括用于将各种组分粘结成型的青铜、为结合剂提供硬质点和提高结合剂强度的碳化硅、在一定温度下与金刚石发生反应生成碳化物的铬和低熔玻璃料填充物；其中低熔玻璃料填充物包括以下重量份额的各组分：青铜合金粉45~55份、Fe粉28~35份、Ni粉4~8份、石墨2份和低熔玻璃2~6份，而低熔玻璃为SiO2-B2O3-K2O系玻璃经1280℃熔炼、干燥、球磨制粉后获得；（2）、装模；（3）、投料；（4）、在压强5.2MPa下进行冷预压；（5）、带模装炉；（6）、升温烧结，烧结温度为690-730℃；（7）、在定模中热压成型；（8）、冷却；（9）、卸模。

在其它实施例中，在步骤（1）中的砂轮结合剂还可包括有提高胎体机械性能的组分，用于与粘结金属形成新的合金相。

以上是对本发明自锐性好的金属结合剂金刚石砂轮和其加工方法进行了阐述，用于帮助理解本发明，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本发明原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。