[发明专利]氧化物基金属陶瓷结合剂超硬砂轮及其制备方法

说明书

本发明属于砂轮制备技术领域，具体涉及一种氧化物基金属陶瓷结合剂超硬砂轮及其制备方法。其由以下质量份数的组分制成：超硬磨料粉末：7～30份；氧化物粉末：15～40份；锡粉：10～25份；铜粉:20～50份；镍粉:1～5份；钴粉:1～8份；银粉：0～2份；石墨粉:0～8份。本发明采用氧化物粉末、锡粉、铜粉、镍粉、钴粉、银粉的混合粉末烧结形成的金属陶瓷结合剂，实现了产品在650～800℃保温30～150分钟烧结，保证了磨料的强度和耐磨性；采用了石墨提高脆性并能提供润滑作用，使砂轮能够保持锋利状态，提高了自锐性。采用先烧结再压制工艺，不再需要烧结过程中一直施压的设备，操作更简单、产品更稳定。

技术领域

本发明属于砂轮制备技术领域，具体涉及一种氧化物基金属陶瓷结合剂超硬砂轮及其制备方法。

背景技术

目前，陶瓷结合剂超硬砂轮是以陶瓷、玻璃或微晶玻璃等无机材料作结合剂与超硬磨料混合后，采用粉料压制成型方法成型后经高温烧结而成。在烧结温度下，结合剂材料软化而出现部分液相，结合剂将磨料润湿、包裹，在结合剂与磨料界面处发生一系列的物理化学变化，结合剂将磨料牢固粘接，形成具有一定形状的磨具。但由于陶瓷结合剂为脆性材料易断裂而引起磨料脱落，导致砂轮磨削效果差，强度低、耐磨性差。

因此，如何实现一种耐磨性好、强度高、自锐性能佳的金刚石砂轮是业内亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种耐磨性好、强度高、自锐性能佳的氧化物基金属陶瓷结合剂超硬砂轮。

为实现上述技术目的，本发明采用以下的技术方案：氧化物基金属陶瓷结合剂超硬砂轮，由以下质量份数的组分制成：

作为优选的技术方案，所述氧化物基金属陶瓷结合剂超硬砂轮，由以下质量份数的组分制成：

作为优选的技术方案，所述超硬磨料粉末由平均粒径为1～120微米的金刚石或CBN(立方氮化硼)颗粒物中的至少一种组成。

作为优选的技术方案，所述氧化物粉末由氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化铍中的至少一种组成。

本发明还提供了上述氧化物基金属陶瓷结合剂超硬砂轮的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、按照各组分及配比，将所述超硬磨料粉末、氧化物粉末、锡粉、铜粉、镍粉、钴粉、银粉、石墨粉混合均匀，制得粉末混合物；

步骤二、将步骤一制得的粉末混合物投入模具中，将模具放入650～800℃的炉内保温30～150分钟；

步骤三、从炉内拉出模具放入压机中施加5～100MPa压力，在300～600℃温度范围内卸模，即得到氧化物基金属陶瓷结合剂超硬砂轮。

由于采用上述技术方案，本发明具有至少以下有益效果：

(1)本发明的氧化物基金属陶瓷结合剂超硬砂轮制备过程中，采用氧化物粉末、锡粉、铜粉、镍粉、钴粉、银粉的混合粉末烧结形成的超硬砂轮用氧化物基金属陶瓷结合剂，实现了产品在650～800℃保温30～150分钟烧结，使用800℃以下温度烧结保证了磨料的强度和耐磨性。

(2)本发明的氧化物基金属陶瓷结合剂超硬砂轮制备过程中，采用了石墨提高脆性并能提供润滑作用，使砂轮保持锋利状态提高自锐性，调整石墨使用量可使本发明的金属陶瓷砂轮有不同的自锐性，使砂轮应用更加广泛。

(3)本发明的氧化物基金属陶瓷结合剂超硬砂轮制备过程中，采用了先烧结再压制，不再需要烧结过程中一直施压的设备，操作更简单、产品更稳定，只需要普通的炉子和压机，使用设备更简单、易维护。

附图说明