[发明专利]一种用于金属加工的超硬工具

权利要求书

1.一种用于金属加工的超硬工具，包括机体(1)和磨料层(2)，其特征在于：所述的机体(1)呈圆盘状，机体(1)的圆周端面由磨料层(2)包裹，所述的磨料层(2)由金属结合剂包覆的金刚石或六方氮化硼(CBN)磨料组成，先将金属结合剂均匀混合，然后加入金刚石、CBN磨料以及造孔剂进行混合形成粉料，将混合完成后的粉料置入石墨模具进行热压烧结制成磨料层(2)，机体(1)一起同混合好的粉料置入热压烧结机烧结成型，或单独把混合好的粉料先烧结成刀头或磨头，再用焊接、粘接方法使其固定在机体(1)上，所述的金属结合剂由铁粉、铜粉、镍粉、钴粉、锡粉、锌粉、铝粉、锰粉、铅粉和稀土组成，各原料的重量比重为铁粉50％～60％，铜粉10％～20％、镍粉3％～7％、钴粉3％～7％、锡粉13％～17％、锌粉3％～7％、铝粉0.8％～1.5％、锰粉1.5％～2.5％、铅粉1.5％～2.5％和稀土6％～7％，所述的稀土至少包含一种稀土元素，所述的磨料层(2)在单独烧结时，在接触机体(1)的刀头或磨头部分设置一层用于固定结合所述的磨料层(2)的金属底层，金属底层不含金刚石和CBN磨料，减少甚至不用钴、镍金属材料；

所述的金属结合剂的制备步骤为：1)将55质量份数的铁粉，5质量份数的铜粉，5质量份数的镍粉、5质量份数的钴粉、15质量份数的锡粉、5质量份数的锌粉、1质量份数的铝粉、2质量份数的锰粉、2质量份数的铅粉和5质量份数的稀土进行混合，然后通过三维混料机中混合不少于2小时，

2)将金属结合剂在混合均匀之后加入金刚石和造孔剂在三维混料机内混合不少于4小时，所述的造孔剂的质量份数在1％-3％；

所述的超硬工具的制备步骤为：1)将金属结合剂及金刚石、CBN和造孔剂在混合均匀之后得到中间物，

2)对于直径较小的机体(1)将中间物一起装入石墨模具内进行烧结，选择680-760度作为烧结温度，恒温烧结时间为3-10分钟，

3)对于直径较大的机体(1)，将中间物装入石墨模具内进行烧结，温度为680-760度，恒温烧结时间为3-10min，得到磨料层(2)，再将磨料层(2)通过粘接和焊接方法固定在机体(1)上。

2.根据权利要求1所述的一种用于金属加工的超硬工具，其特征在于：所述的金刚石的粒度粗细根据加工对象不同有较大区别，用于铸铁或铸钢毛刺打磨以及金属切割的多选用目数为30-50目粗粒度，用于金属表面研磨的多选用100目以下细粒度，金刚石和CBN质量比例较宽泛，1％到30％均可，由不同比例金刚石和CBN所制成的磨料层(2)的寿命、锋利度不同。

3.根据权利要求1所述的一种用于金属加工的超硬工具，其特征在于：所述的金属结合剂、金刚石和CBN磨料生成磨料层(2)，磨料层(2)根据磨料的对象不同而适当调节各个成分的质量比例，当加工的对象较硬时减少镍粉的比例，增加铜粉、锡粉和锌粉的比例，所述的金属结合剂，预先制成各种合金粉末，再将各种合金粉末与各种单体金属粉末按比例混合配制。