一種硬質(zhì)合金磨削金剛石砂輪及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金剛石砂輪制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種硬質(zhì)合金磨削金剛石砂輪。
【背景技術(shù)】
[0002]硬質(zhì)合金由于具有高硬度、耐磨、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能，被廣泛應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域，如制作做成各種規(guī)格形狀的刀具，刃具，塞規(guī)，或制作成各種各樣的沖壓模具，特別是在高速?zèng)_壓領(lǐng)域日漸成熟，但硬質(zhì)合金制造成本高，脆性較大，不宜用于受沖擊力較大的易磨損件。此外，隨著我國工業(yè)的飛速發(fā)展，硬質(zhì)合金的應(yīng)用范圍和用量也在逐年增多，各種報(bào)廢的硬質(zhì)合金工具如鉆頭、銑刀、鉸刀、車刀等以及制備工具時(shí)的料頭也相應(yīng)增多；由于目前硬質(zhì)合金回收再造工藝存在能耗大、設(shè)備復(fù)雜、環(huán)境污染等嚴(yán)重問題，故報(bào)廢硬質(zhì)合金沒有得到充分有效地利用；而這些報(bào)廢的硬質(zhì)合金經(jīng)過簡單的切割加工可制成耐磨復(fù)合材料所需的增強(qiáng)相。因此，利用回收報(bào)廢的硬質(zhì)合金作為增強(qiáng)相制備耐磨復(fù)合材料，一方面可以為國家節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境，另一方面也可大大降低復(fù)合材料的制造成本。
[0003]通過復(fù)合制備技術(shù)將硬質(zhì)合金與韌性好、強(qiáng)度高、價(jià)格低廉的鐵基合金復(fù)合制備表層耐磨復(fù)合材料，其在獲得硬質(zhì)合金的高硬度、高耐磨性的同時(shí)具有較高的強(qiáng)度和良好的韌性，且可以節(jié)約昂貴的硬質(zhì)合金，降低耐磨零件的成本，擴(kuò)大硬質(zhì)合金的應(yīng)用范圍。
[0004]雖然一些硬質(zhì)合金/鐵基復(fù)合材料產(chǎn)品已經(jīng)在工業(yè)中開始應(yīng)用，并取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益，但由于仍存在以下問題限制了其使用范圍。(1)由于硬質(zhì)合金與鐵基合金線(膨)脹系數(shù)相差懸殊，因此在界面會(huì)產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，在隨后的熱處理和使用過程中，工件容易開裂，特別是隨著硬質(zhì)合金體積分?jǐn)?shù)的增大，殘余應(yīng)力也相應(yīng)增大，導(dǎo)致復(fù)合材料在制備、熱處理和使用過程中經(jīng)常開裂，更無法制備具有高體積分?jǐn)?shù)(大于30%)增強(qiáng)相的高耐磨復(fù)合材料。(2)在制備過程中，由于界面處硬質(zhì)合金的熔化以及元素的相互擴(kuò)散，會(huì)形成含有大塊狀脆性η相(Fe3W3C，Co3W3C，或(Fe，Co) 3W3C等)區(qū)域，該區(qū)域常常是工件發(fā)生開裂的裂紋萌生源。因此，制備韌性好、防止開裂的硬質(zhì)合金/高鉻合金基耐磨復(fù)合材料的設(shè)計(jì)和制備技術(shù)急需提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種硬質(zhì)合金磨削金剛石砂輪及制備方法，以提高現(xiàn)有產(chǎn)品磨削性能、砂輪鋒利性及自銳性，降低噪聲，減少工件制造時(shí)間，增加生產(chǎn)效益的目的。
[0006]本發(fā)明的具體技術(shù)方案為:
[0007]—種硬質(zhì)合金磨削金剛石砂輪，該砂輪原料配方按照重量百分比分別如下，金剛石粉末26.1 %，酚醛樹脂粉17.8%，鐵粉23.1 %，銅粉18.4%，氧化鋅粉末13.3%，石墨粉1.
[0008]進(jìn)一步的，金剛石粉末的粒度為100 μ m，金剛石濃度為100%。
[0009]如以上所述的硬質(zhì)合金磨削金剛石砂輪的制備方法，所述具體制備步驟為:
[0010]第一步，將金剛石粉末、酚醛樹脂粉、鐵粉、銅粉、氧化鋅粉末、石墨粉按權(quán)1配比配好，分別稱重，然后裝入混料機(jī)中混和15分鐘-1.5小時(shí)，使其充分均勻；
[0011]第二步，將步驟1中混合料均勻投入到規(guī)定的模具模腔內(nèi)，再將模具放入壓機(jī)壓制，同時(shí)加熱模具，其加熱加壓工藝如下:先加預(yù)壓力為5兆帕，設(shè)定壓機(jī)上下板加熱溫度為240°C，當(dāng)模具溫度達(dá)到112°C時(shí)卸壓，進(jìn)行排氣，然后繼續(xù)加熱加壓處理；
[0012]第三步，熱壓完畢，取出砂輪工件。
[0013]進(jìn)一步的，將砂輪工件放入烘箱進(jìn)行固化處理后，隨爐自然冷卻到室溫出爐；再按成品尺寸要求進(jìn)行機(jī)械加工制成產(chǎn)品，所述的固化處理溫度為210°C，保溫3小時(shí)。
[0014]更進(jìn)一步的，所制備的陶瓷磨砂輪的外徑部分直徑為180_，砂寬為10_，孔徑為31.75mm，砂厚為5mm，砂寬為3mm。
[0015]本發(fā)明所帶來的有益技術(shù)效果為:主要針對金剛石砂輪的自銳性(提高生產(chǎn)效率)的配方進(jìn)行了調(diào)整，對進(jìn)口硬質(zhì)合金:亦稱鎢鋼(型號CD650)進(jìn)行磨削及拋光，能夠有效提高砂輪磨削性、砂輪鋒利性及自銳性，降低噪聲，減少工件制造時(shí)間，提高生產(chǎn)效益。
具體實(shí)施例
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0017]實(shí)施例一
[0018]—種硬質(zhì)合金磨削金剛石砂輪，該砂輪原料配方按照重量百分比分別如下，金剛石粉末26.1 %，酚醛樹脂粉17.8%，鐵粉23.1 %，銅粉18.4%，氧化鋅粉末13.3%，石墨粉
1.3%，其中金剛石粉末的粒度為100 μ m，金剛石濃度為100%，結(jié)合劑采用樹脂粘接法，粘接法的特性是:磨削效率高，自銳性好，不易堵塞，易修整。
[0019]根據(jù)以上配方的硬質(zhì)合金磨削金剛石砂輪的制備方法，所述具體制備步驟為:
[0020]第一步，將金剛石粉末、酚醛樹脂粉、鐵粉、銅粉、氧化鋅粉末、石墨粉按權(quán)1配比配好，分別稱重，然后裝入混料機(jī)中混和15分鐘-1.5小時(shí)，使其充分均勻；
[0021]第二步，將步驟1中混合料均勻投入到規(guī)定的模具模腔內(nèi)，再將模具放入壓機(jī)壓制，同時(shí)加熱模具，其加熱加壓工藝如下:先加預(yù)壓力為5兆帕，設(shè)定壓機(jī)上下板加熱溫度為240°C，當(dāng)模具溫度達(dá)到112°C時(shí)卸壓，進(jìn)行排氣，然后繼續(xù)加熱加壓處理；
[0022]第三步，熱壓完畢，取出砂輪工件。
[0023]然后，將砂輪工件放入烘箱進(jìn)行固化處理后，隨爐自然冷卻到室溫出爐；再按成品尺寸要求進(jìn)行機(jī)械加工制成產(chǎn)品，所述的固化處理溫度為210°C，保溫3小時(shí)。
[0024]制備的陶瓷磨砂輪的外徑部分直徑為180mm，砂寬為10mm，孔徑為31.75mm，砂厚為5mm，砂寬為3mm。
[0025]根據(jù)客戶要求:(1)被加工產(chǎn)品鎢鋼表面光潔度性要好，不可出現(xiàn)粗痕或劃傷；
(2)磨削效率高、拋光表面光潔度好。通過對配方多次調(diào)整設(shè)計(jì)，并與原來的配方進(jìn)行了比對及修改，調(diào)整后分別在三、四家客戶進(jìn)行了試用及跟蹤，結(jié)果表明、效果良好，客戶滿意、在粗磨時(shí)、切削力好，表面光潔度一至好，未出現(xiàn)粗痕及劃傷現(xiàn)象，產(chǎn)品周邊不崩邊，特別是在精磨及拋光時(shí)，客戶滿意度高。
[0026]針對進(jìn)口鎢鋼CD650超硬難于加工的特點(diǎn)，滿足客戶在高速?zèng)_壓連續(xù)模制造的需求，改進(jìn)磨削性能，提高砂輪鋒利性及自銳性，降低噪聲，減少工件制造時(shí)間，增加生產(chǎn)效益。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0028]本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種硬質(zhì)合金磨削金剛石砂輪，其特征在于:該砂輪原料配方按照重量百分比分別如下，金剛石粉末26.1 %，酚醛樹脂粉17.8 %，鐵粉23.1 %，銅粉18.4%，氧化鋅粉末13.3%，石墨粉 1.3%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬質(zhì)合金磨削金剛石砂輪，其特征在于:金剛石粉末的粒度為 100 μ??ο3.如權(quán)利要求1所述的硬質(zhì)合金磨削金剛石砂輪的制備方法，其特征在于:所述具體制備步驟為， 第一步，將金剛石粉末、酚醛樹脂粉、鐵粉、銅粉、氧化鋅粉末、石墨粉按權(quán)1配比配好，分別稱重，然后裝入混料機(jī)中混和15分鐘-1.5小時(shí)，使其充分均勻； 第二步，將步驟1中混合料均勻投入到規(guī)定的模具模腔內(nèi)，再將模具放入壓機(jī)壓制，同時(shí)加熱模具，其加熱加壓工藝如下:先加預(yù)壓力為5兆帕，設(shè)定壓機(jī)上下板加熱溫度為240°C，當(dāng)模具溫度達(dá)到112°C時(shí)卸壓，進(jìn)行排氣，然后繼續(xù)加熱加壓處理； 第三步，熱壓完畢，取出砂輪工件。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硬質(zhì)合金磨削金剛石砂輪的制備方法，其特征在于:將砂輪工件放入烘箱進(jìn)行固化處理后，隨爐自然冷卻到室溫出爐；再按成品尺寸要求進(jìn)行機(jī)械加工制成產(chǎn)品，所述的固化處理溫度為210°C，保溫3小時(shí)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硬質(zhì)合金磨削金剛石砂輪的制備方法，其特征在于:所制備的陶瓷磨砂輪的外徑部分直徑為180mm，砂寬為10mm，孔徑為31.75mm，砂厚為5mm，砂寬為3mm ο
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種硬質(zhì)合金磨削金剛石砂輪，該砂輪原料配方按照重量百分比分別如下，金剛石粉末26.1％，酚醛樹脂粉17.8％，鐵粉23.1％，銅粉18.4％，氧化鋅粉末13.3％，石墨粉1.3％。本發(fā)明金剛石砂輪在粗磨時(shí)切削力好，表面光潔度好，未出現(xiàn)粗痕及劃傷現(xiàn)象，產(chǎn)品周邊不崩邊，特別是在精磨及拋光時(shí)，客戶滿意度高；滿足客戶在高速?zèng)_壓連續(xù)模制造的需求，改進(jìn)磨削性能，提高砂輪鋒利性及自銳性，降低噪聲，減少工件制造時(shí)間，增加生產(chǎn)效益。
【IPC分類】C22C30/02, B24D18/00, B22F3/16, C22C1/05, B24D3/00, C22C32/00, B24D3/34, C22C26/00
【公開號】CN105382709
【申請?zhí)枴緾N201510742118
【發(fā)明人】蔡永
【申請人】深圳市風(fēng)火輪鉆石科技有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年11月5日