[发明专利]一种新型超硬磨料群及其制备方法

说明书

本发明涉及磨料制造技术领域，尤其涉及一种新型超硬磨料群及其制备方法，包括钎料合金层和陶瓷结合剂超硬磨料，所述钎料合金在外将陶瓷结合剂超硬磨料包覆，所述钎料合金层包括钎料合金与超硬磨料；所述陶瓷结合剂超硬磨料由超硬磨料和陶瓷结合剂烧结而成。本发明在高温烧制过程中，钎料合金层中的钎料合金可在超硬磨料和陶瓷结合剂超硬磨料在界面上产生润湿，基于元素扩散形成冶金结合。由于陶瓷结合剂中存在气孔，润湿的钎料合金将气孔填充，形成钎料合金的梯度分布，实现钎料合金与陶瓷结合剂超硬磨料的可靠连接，由此改善了陶瓷结合剂超硬磨料的强度。避免整体碎裂和磨粒剥落等问题。

技术领域

本发明涉及磨料制造技术领域，尤其涉及一种新型超硬磨料群及其制备方法。

背景技术

高速重载高效磨削是磨削加工的一个分支，由于其加工环境较一般磨削加工更加恶劣，对高速重载高效磨具提出了很高的要求。因其具有超高的硬度和耐磨性，以金刚石和立方氮化硼为代表的超硬磨料广泛应用于磨削加工磨具制造领域。通过将超硬磨料制成固结颗粒或节块，制成复合磨具是当前模具制造的一个新的方向。制备出超硬磨料的固结颗粒或节块就成为这一方向的关键问题。

陶瓷结合剂具有自锐性好，耐高温、耐腐蚀等特点，是一类高性能结合剂。然而，陶瓷结合剂强度不高，耐冲击性不好。金属结合剂具有良好的强度和韧性。将陶瓷结合剂和金属结合剂制成陶瓷-金属复合结合剂已经得到了广泛的应用。然而这种复合结合剂面对载荷冲击时，仍然出现整体碎裂和磨粒剥落等问题。为此，我们提出一种新型超硬磨料群及其制备方法。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种新型超硬磨料群及其制备方法，具有改善了陶瓷结合剂超硬磨料的强度，提高所制备的颗粒的磨削效率的特点，解决了现有复合结合剂面对载荷冲击时，仍然出现整体碎裂和磨粒剥落的问题。

本发明提供如下技术方案：一种新型超硬磨料群，包括钎料合金层和陶瓷结合剂超硬磨料，所述钎料合金在外将陶瓷结合剂超硬磨料包覆，所述钎料合金层包括钎料合金与超硬磨料；所述陶瓷结合剂超硬磨料由超硬磨料和陶瓷结合剂烧结而成。

优选的，所述超硬磨料为金刚石、立方氮化硼之一或二者组合，粒径为0.001-5mm。

一种新型超硬磨料群的制备方法，包括如下步骤：

S1、将陶瓷结合剂原料混合后球磨4-8h、过筛；

S2、将过筛所得原料置于电阻炉中，熔炼温度为1200-1500℃，保温1-3h后，经过水淬、破碎、研磨、过筛，得基础陶瓷结合剂；

S3、将粉末状金属原料混合后球磨4-8h、过筛，得钎料；

S4、在中的基础陶瓷结合剂中，外加1-10％中的钎料，经球磨、过筛后得到陶瓷结合剂；

S5、将陶瓷结合剂、超硬磨料和临时结合剂混合，放入模具中，在100-200MPa压力下干压成毛坯；

S6、将毛坯置于50-300℃温度下烘干，得到规定形状的陶瓷结合剂超硬磨料，对其再进行破碎、过筛，得到随机形状的陶瓷结合剂超硬磨料；

S7、将质量百分比为50-80％陶瓷结合剂超硬磨料与质量百分比为5-30％钎料合金、质量百分比为5-20％超硬磨料和质量百分比为5-19％临时结合剂混合，混合均匀后取出，得到未烧毛坯；

S8、将未烧毛坯置于高温烧结炉中，烧结温度750-950℃，保温时间1-2h，随炉冷却，得到超硬磨料群成品。