[发明专利]一种立方氮化硼结合剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明提供了立方氮化硼(PcBN) 结合剂的制备方法，属于切削加工材料的刀具领域。

背景技术

切削刀具是机械制造中用于切削加工的工具，目前广泛使用的金属切削刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金和陶瓷刀具等，而我国刀具材料结构中高速钢占有绝对优势，约占60%，硬质合金不到40%。由于用于高速切削的刀具需要同时具有韧性好、抗冲击能力强和耐磨性好等性，并直接影响了切削加工精度，因此传统的刀具材料面临巨大挑战。随着对高速切削的要求越来越高，陶瓷刀具等应运而生。

发明内容

为了实现上述目的，本发明的技术方案采用了一种立方氮化硼结合剂的制备方法，是以立方氮化硼及结合剂为原料，将立方氮化硼及结合剂混合后球磨、烧结后即制得成品。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：一种立方氮化硼结合剂，其特征在于：它由以下重量百分比原料组成：二氧化硅Si02 45-50%、三氧化二铝20-25%、氧化钾20-40%、氧化钠20 -26%、氧化钡Ba0 4-9%、铜粉Cu 2-6%、锡粉Su O5-5. 5%和锌粉Zn O2-3%。

其制造方法包括以下步骤：将二氧化硅Si02 45-50%、三氧化二铝20-25%、氧化钾20-40%、氧化钠20 -26%、氧化钡Ba0 4-9%、铜粉Cu 2-6%、锡粉Su O5-5. 5%和锌粉Zn O2-3%原料混合后球磨，球磨时球料比为(1—4)：1，转速为400-800转／分，球磨时间为4-20小时；将球磨后的混合料干燥，干燥后加入有机粘结剂，混合均匀，过1 00目筛网；冷压成型，压力范围为0.8 GPa-2 GPa;将成型后的坯体进行烧结，烧结温度为1000-1300℃，保温时间为4-20小时，烧结后即制得陶瓷金属复合结合剂。

所述的立方氮化硼与结合剂的重量百分含量分别为：立方氮化硼70-95%，结合剂5-3 0%。

本发明的制作的CBN砂轮磨削工件可使粗糙度值由Ra0.5μm提高到 0.3μm，平面度可达到0.8μm，平行度可达到≤2μm；提高了生产率和社会效益。

具体实施方式

一种立方氮化硼的结合剂，其特征在于：它由以下重量百分比原料组成：二氧化硅Si02 45-50%、三氧化二铝20-25%、氧化钾20-40%、氧化钠20 -26%、氧化钡Ba0 4-9%、铜粉Cu 2-6%、锡粉Su O5-5. 5%和锌粉Zn O2-3%。

其制造方法包括以下步骤：将二氧化硅Si02 45-50%、三氧化二铝20-25%、氧化钾20-40%、氧化钠20 -26%、氧化钡Ba0 4-9%、铜粉Cu 2-6%、锡粉Su O5-5. 5%和锌粉Zn O2-3%原料混合后球磨，球磨时球料比为(1—4)：1，转速为400-800转／分，球磨时间为4-20小时；将球磨后的混合料干燥，干燥后加入有机粘结剂，混合均匀，过1 00目筛网；冷压成型，压力范围为0.8 GPa-2 GPa;将成型后的坯体进行烧结，烧结温度为1000-1300℃，保温时间为4-20小时，烧结后即制得陶瓷金属复合结合剂。

所述的立方氮化硼与结合剂的重量百分含量分别为：立方氮化硼70-95%，结合剂5-3 0%。