[发明专利]一种钢轨修磨专用金属树脂复合材料砂轮及其制造方法

权利要求书

1.一种钢轨修磨专用金属树脂复合材料砂轮，其特征在于，所述的砂轮包括基体（1）、基体（1）上端的砂轮工作层（2）；所述的砂轮工作层（2）包括钎焊CBN烧结块（3）以及树脂结合剂锆刚玉磨料（4）；所述的钎焊CBN烧结块（3）为圆柱形钎焊CBN磨削块，圆面为磨削面，底面半径5~20mm，高40~70mm；所述的钎焊CBN烧结块（3）间隔均匀竖直插入到树脂结合剂锆刚玉磨料（4）中，所述的钎焊CBN烧结块（3）的圆面与砂轮工作层（2）的层面平行。

2.根据权利要求1所述的一种钢轨修磨专用金属树脂复合材料砂轮，其特征在于，所述的钎焊CBN烧结块（3）以15°~45°等角度间隔均匀竖直插入到树脂结合剂锆刚玉磨料（4）中。

3.根据权利要求1所述的一种钢轨修磨专用金属树脂复合材料砂轮，其特征在于，所述的钎焊CBN烧结块（3）由Cu-Sn-Ti合金钎料粉末、CBN磨料和HBN粉末烧结而成的圆柱体。

4.一种钢轨修磨专用金属树脂复合材料砂轮的制造方法，其特征在于，方法如下：

步骤一：制作钎焊CBN烧结块（3）；

1.1，按质量比称取CBN磨料、Cu-Sn-Ti合金钎料粉末和HBN固体润滑剂粉末，其中CBN质量占比为20%~40%，Cu-Sn-Ti合金钎料粉末质量占比为50%~70%，HBN固体润滑剂粉末质量占比为5%~10%；,

1.2，将称取好的CBN磨料、Cu-Sn-Ti合金钎料粉末和HBN固体润滑剂粉末混合，并加入成形剂后搅拌均匀，所述的成形剂为液体石蜡，占混合料总质量的3%；

1.3，将混合均匀的混合料填装进模具中，进入压机，以6t的模压压力下冷压压制成形；将成形的压坯烘干硬化；

1.4，将烘干压坯放入真空退火炉内，选择10℃/min的升温速率，加热到950℃，使CBN磨料与钎料合金粉末发生冶金反应， 保温20min后随炉冷却，制作圆柱形钎焊CBN磨削块；

步骤二：制备树脂结合剂锆刚玉磨料（4）；先用糠醛均匀润湿锆刚玉磨料，加入酚醛树脂结合剂，混合均匀，形成树脂结合剂锆刚玉磨料；

步骤三：将上述步骤二的树脂结合剂锆刚玉磨料投入专用模具，将制作好的圆柱形钎焊CBN磨削块以15°~45°等角度间隔均匀竖直插入到所述混合料中；

步骤四：将步骤三中的模具进入热压机脱模成型，制作出砂轮压坯；

步骤五：将步骤四的砂轮压坯放入烘箱，烘干硬化，制作出复合砂轮成品。

5.根据权利要求4中所述的一种钢轨修磨专用金属树脂复合材料砂轮的制造方法，其特征在于，所述的CBN磨料的粒度范围为30目~60目，磨料浓度为0.44g/cm³~1.1g/cm³。

6.根据权利要求4中所述的一种钢轨修磨专用金属树脂复合材料砂轮的制造方法，其特征在于，所述的酚醛树脂结合剂质量比为18~22%；选择粒度为14-16目的锆刚玉为磨料，其质量比为78~82%。

7.根据权利要求4中所述的一种钢轨修磨专用金属树脂复合材料砂轮的制造方法，其特征在于，步骤一中的烘干硬化的参数为：置于40℃的烘箱内烘干硬化，时间为1h。

8.根据权利要求4中所述的一种钢轨修磨专用金属树脂复合材料砂轮的制造方法，其特征在于，步骤四中的热压机的工艺参数为：在180℃热压温度下热压60min。

9.根据权利要求4中所述的一种钢轨修磨专用金属树脂复合材料砂轮的制造方法，其特征在于，步骤五中的烘干硬化的参数为：置于150℃的烘箱内烘干硬化，时间为6h。