一種自銳性金剛石砂輪及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自銳性金剛石砂輪及其制備方法，該金剛石砂輪包括磨料塊，磨料塊原料包含金屬結(jié)合劑、MoS2、SG磨料、金剛石和添加劑；添加劑在磨料塊原料中所占的質(zhì)量百分比為1％～10％；添加劑由以下質(zhì)量百分比的原料制成：Bi2O3 25％～35％、B2O325％～35％、ZnO 5％～10％、SiO2 5％～10％、Al2O3 5％～10％、CaF2 1％～5％、Na2CO3 1％～5％、Li2CO3 1％～5％、MgCO3 1％～5％。該金剛石砂輪自銳性高、強(qiáng)度高，組織細(xì)膩，在磨削過程中消耗均勻，使用過程中免修整且始終保持良好的磨削力，從根本上解決了金剛石砂輪修整時間長、成本高的問題。
【專利說明】
一種自銳性金剛石砂輪及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于超硬材料制品技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自銳性金剛石砂輪，同時還涉 及一種自銳性金剛石砂輪的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 砂輪的自銳性是指砂輪的磨粒磨鈍后，磨削力也隨之增大，致使磨粒破碎或脫落， 重新露出鋒利的刃口。超硬材料制品砂輪在磨削過程中，砂輪的磨粒在摩擦、擠壓作用下， 它的棱角逐漸磨圓變鈍，磨肩常常嵌塞在砂輪表面，使砂輪表面堵塞，最后使砂輪喪失磨削 能力。這時，砂輪與工件之間會產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，并可能引起振動和出現(xiàn)噪聲，使磨削效率下 降，表面粗糙度變差。同時由于磨削力及磨削熱的增加，會引起工作變形和影響磨削精度， 嚴(yán)重時還會使磨削表面出現(xiàn)燒傷和細(xì)小裂紋。此時，必須用修整器對砂輪進(jìn)行修整。砂輪的 修整一般需要幾十分鐘甚至數(shù)小時，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)節(jié)拍，降低生產(chǎn)效率;修整器價格昂 貴，耗費(fèi)巨大的成本;在高精度磨削中，機(jī)床還需要加裝在線修整裝置，也大大提高了機(jī)床 的設(shè)計難度和制造成本。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，CN103831740A公開了一種用于制備金剛石砂輪的金屬陶瓷復(fù)合結(jié)合 劑，由以下重量比的原料組成:663青銅粉60-80%、陶瓷粉20-40%，所述陶瓷粉由以下重量 比的原料混合熔煉制得：二氧化硅45-60%、氧化硼20-30%、氧化鉀10-15%、氧化鎂5-10%、氧化鈣2-5%。將制備陶瓷粉的原料混合球磨后過篩制得混合粉末，再將混合粉末于 1700°C熔煉3h，急冷得到微晶玻璃塊體，球磨破碎過325目標(biāo)準(zhǔn)篩，制得陶瓷粉。將663青銅 粉與陶瓷粉球磨后靜置得金屬陶瓷復(fù)合結(jié)合劑;將該復(fù)合結(jié)合劑與金剛石磨料球磨混合后 加入造孔劑，得砂輪混合料;將砂輪混合料置于模具中冷壓制得坯體后再進(jìn)行真空熱壓燒 結(jié)，得到復(fù)合結(jié)合劑砂輪。
[0004] 上述金剛石砂輪既保持了陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪的鋒利性好、自銳性好的特性， 又具有金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的剛性高、形狀保持性好的優(yōu)點(diǎn);但是，其對于自銳性的提高 僅限于使修整間隙提高25 % -50 %，還是無法解決砂輪修整時間長，修整成本高的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種自銳性金剛石砂輪，使用過程中免修整，從根本上解決 金剛石砂輪修整時間長、修整成本高的問題。
[0006] 本發(fā)明的第二個目的是提供一種自銳性金剛石砂輪的制備方法。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0008] -種自銳性金剛石砂輪，包括磨料塊，所述磨料塊的原料包含金屬結(jié)合劑、MoS2、 SG磨料、金剛石和添加劑；所述添加劑在磨料塊的原料中所占的質(zhì)量百分含量為1 %~ 10% ；
[0009] 所述添加劑由以下質(zhì)量百分比的原料制成:Bi2〇3 25%~35%、B2〇3 25%~35%、 Zn05%~10%、Si〇2 5%~10%、Al2〇3 5%~10%、CaF2l%~5%、Na2C03l%~5%、Li2C〇3 l%~5%、MgC03l%~5%。
[0010] 所述添加劑是由上述原料經(jīng)高溫熔煉快速急冷方法制成的。所述添加劑為預(yù)制。 添加劑的粒度D90〈200nm〇
[0011] 優(yōu)選的，所述添加劑是由包括以下步驟的方法制備的：
[0012] 1)取配方量的祀203、820 3、2110、3丨02^1203、恥2〇) 3、1^2〇)3、]\%〇)3混合，升溫至1200 ~1400 °C并保溫1~3h，得混合物；
[0013] 2)將步驟1)所得混合物降溫至850~950°C，加入配方量的0&陽混合，保溫1~2h， 得燒結(jié)物；
[0014] 3)將步驟2)所得燒結(jié)物急冷，后粉碎至粒度D90〈200nm，即得。
[0015] 步驟1)中，所述升溫的速率為10°C/min。將混合后的原料放入石英坩堝中，置于高 溫電阻爐中進(jìn)行加熱。
[0016] 步驟2)中，所述降溫的速率為5°C/min。
[0017] 步驟3)中，所述急冷是指將所得燒結(jié)物置于水中急冷，得塊狀物料。所述的水優(yōu)選 室溫的水。
[0018] 所述粉碎是指將所得塊狀物料與乙醇混合進(jìn)行球磨。將塊狀物料連同乙醇裝入球 磨罐中在高能球磨機(jī)上球磨；球磨至所得粉料的粒度D90〈200nm;優(yōu)選的，球磨的時間為40 ~60h〇
[0019] 所述金屬結(jié)合劑由以下重量份數(shù)的組分組成:Cu 25~45份、Sn 5~20份、Co 20~ 35份、Al 3~10份、Fe 1~5份、Cr 1~3份、Ti 1~3份。上述金屬組分均為金屬粉。所述金屬 結(jié)合劑在磨料塊的原料中所占的質(zhì)量百分含量為66%~91 %。
[0020] 所述磨料塊的原料中，SG磨料與金剛石的質(zhì)量比為(2~6): (5~15)。所述SG磨料 與金剛石在磨料塊的原料中所占的質(zhì)量百分含量為7%~21%。其中，所述SG磨料是一種由 圣戈班公司開發(fā)的經(jīng)特殊引晶凝膠系統(tǒng)燒結(jié)而成的氧化鋁磨料。
[0021 ] MoS2在磨料塊原料中所占質(zhì)量百分含量為1 %~3 %。
[0022] 優(yōu)選的，所述的自銳性金剛石砂輪中，所述磨料塊由以下質(zhì)量百分比的原料制成： Cu25%~45%、Sn 5%~20%、C〇 20%~35%、A1 3%~10%、Fe 1%~5%、Cr 1%~3%、 Ti 1%~3%、MoS2 1%~3%、SG磨料2%~6%、金剛石5%~15%、添加劑1%~10%。
[0023] 所述的自銳性金剛石砂輪，還包括砂輪基體，所述磨料塊粘接在砂輪基體上。
[0024] 本發(fā)明的自銳性金剛石砂輪，可以是磨料塊本身形成的砂輪塊，也可以是將磨料 塊與砂輪基體復(fù)合形成的復(fù)合砂輪。
[0025] -種上述的自銳性金剛石砂輪的制備方法，包括下列步驟：
[0026] a)取金屬結(jié)合劑、MoS2粉、SG磨料、金剛石和添加劑混合，得混合料；
[0027] b)將步驟a)所得混合料置于模具中壓制，得坯料；
[0028] c)將步驟b)所得坯料置于模具中，升溫至580~620°C并保溫4~IOmin進(jìn)行燒結(jié)， 后急冷，即得所述磨料塊。
[0029]步驟a)中，所述混合是將原料置于三維混料機(jī)中進(jìn)行混料;混料的時間為2~4h。
[0030] 步驟b)中，所述壓制的壓力為150~200MPa。壓制所用的模具優(yōu)選鋼制模具;壓制 所用的設(shè)備優(yōu)選油壓機(jī)。
[0031] 步驟C)中，所述升溫是指先以100°C/min的升溫速率升溫至350~450°C并保溫1~ 3min后，再以50°C/min的升溫速率升溫至580~620°C。先升溫至350~450°C并保溫的作用 是促使低熔點(diǎn)的Sn完全熔化以進(jìn)行合金化反應(yīng)。
[0032] 步驟c)中，燒結(jié)所用的模具優(yōu)選石墨模具;燒結(jié)所用的設(shè)備優(yōu)選熱壓燒結(jié)機(jī)。燒結(jié) 過程可在空氣氣氛下進(jìn)行。在580~620°C保溫完畢后，將模具置于水中急冷。所述水優(yōu)選室 溫的水。
[0033] 所述的自銳性金剛石砂輪的制備方法，還包括將所得磨料塊粘接在砂輪基體上， 即得自銳性金剛石砂輪。
[0034] 本發(fā)明的自銳性金剛石砂輪，磨料塊的原料包括金屬結(jié)合劑、MoS2粉、SG磨料、金 剛石和添加劑，所述添加劑由一定量的Bi 203、B203、Zn0、Si02、Al 203、Na2C03、Li2C0 3、MgC03與 CaF2制成；該添加劑具有微晶結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度大于200MPa，與金屬結(jié)合劑的強(qiáng)度差距較??；該 添加劑的耐火度低于500°C，遠(yuǎn)低于金屬結(jié)合劑超硬材料制品的燒結(jié)溫度，在燒結(jié)時處于熔 融狀態(tài)，燒結(jié)后在骨架顆粒間呈放射狀分布，分散均勻、組織細(xì)膩。
[0035] 本發(fā)明的自銳性金剛石砂輪中，所用添加劑的線膨脹系數(shù)與金剛石匹配較好，在 砂輪中呈均勻的亞微米級彌散放射分布，對砂輪整體強(qiáng)度影響較小，能顯著提高金屬結(jié)合 劑金剛石砂輪的自銳性和使用壽命;MoS 2粉化學(xué)性能穩(wěn)定，和金屬間附著力很強(qiáng)，具有潤滑 作用，在粉料中還起到防氧化作用；SG磨料在砂輪中起占位和輔助磨削作用，避免砂輪堵 塞，同時可提高金剛石砂輪的形狀保持性，避免砂輪形狀精度喪失。本發(fā)明的自銳性金剛石 砂輪，磨料塊采用金屬結(jié)合劑、SG磨料、金剛石和上述添加劑為原料，自銳性高、強(qiáng)度高，加 工效率高，組織細(xì)膩，在磨削過程中砂輪消耗均勻，在整個壽命周期的使用過程中免修整， 且在磨削過程中始終保持良好的磨削力，從根本上解決金剛石砂輪修整時間長、修整成本 高的問題，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0036] 進(jìn)一步的，本發(fā)明的自銳性金剛石砂輪，采用一定量的Cu粉、Sn粉、Co粉、Al粉、Fe 粉、Cr粉、Ti粉復(fù)配成的金屬結(jié)合劑;該金屬結(jié)合劑中，Al粉的活性較高，極易氧化，在燒結(jié) 過程中可優(yōu)先與空氣中的氧氣反應(yīng)，從而避免其它金屬粉和金剛石的氧化，使燒結(jié)過程在 空氣氣氛中即可進(jìn)行，大大降低了成本;Cr粉、Ti粉可與磨料形成碳化物，提高結(jié)合劑鍍金 剛石的粘結(jié)強(qiáng)度。
[0037] 本發(fā)明的自銳性金剛石砂輪的制備方法，是將各原料混料后，先壓制成坯料再燒 結(jié)制成的；熱壓燒結(jié)結(jié)束后，將模具迅速置于水中急冷，可防止晶粒過度長大，使所得砂輪 組織細(xì)膩，從而獲得強(qiáng)度高、自銳性高的金剛石砂輪，且使所得砂輪在磨削過程中消耗均 勻。該制備方法工藝簡單，操作方便，燒結(jié)溫度低，成本低且易于自動化控制，適合大規(guī)模工 業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0039]【具體實(shí)施方式】中，所用模具的尺寸和形狀根據(jù)需要進(jìn)行選擇。添加劑所用的各原 料組分均為分析純。
[0040] 實(shí)施例1
[0041 ]本實(shí)施例的自銳性金剛石砂輪，包括砂輪基體和磨料塊，所述磨料塊由以下質(zhì)量 百分比的原料制成：Cu 28%、Sn 12%、Co 30%、A1 5%、Fe 3%、Cr 2%、Ti 2%、MoS2 3%、SG磨料2%、金剛石10%、添加劑3%。
[0042] 所述添加劑由以下質(zhì)量百分比的原料制成:Bi2〇3 35%、B2〇3 35%、Zn0 10%、Si02 5%、Ah〇3 3%、Na2C03 2%、Li2C03 4%、MgC03 2%、CaF2 4%。
[0043]所述添加劑的制備方法，包括下列步驟：
[0044] 1)取配方量的祀2〇3』2〇 3、211〇、3丨02^12〇3、恥20) 3、1^20)3、]\%0)3混合均勻后，放入 石英坩堝中，置于高溫電阻爐中，以l〇°C/min的加熱至1250Γ并保溫2h，得混合物；
[0045] 2)將步驟1)所得混合物以5°C/min的速率降溫至850°C，加入配方量的CaF2并攪拌 混合，保溫2h，得燒結(jié)物；
[0046] 3)將步驟2)所得燒結(jié)物倒入冷水(室溫）中急冷，得塊狀物料;將得到的塊狀物料 連同乙醇裝入球磨罐中在高能球磨機(jī)上球磨60h，得到粒度D90〈200nm的粉料，即為所述添 加劑。
[0047] 本實(shí)施例的自銳性金剛石砂輪的制備方法，包括下列步驟：
[0048] a)取配方量的Cu粉、Sn粉、Co粉、Al粉、Fe粉、Cr粉、Ti粉、MoS2粉、SG磨料、金剛石和 添加劑，裝入三維混料機(jī)中混料2h，得混合料；
[0049] b)將步驟a)所得混合料裝入鋼制模具中，趟料、刮平，置于油壓機(jī)上以150MPa的壓 力進(jìn)行壓制，得坯料；
[0050] c)將步驟b)所得坯料裝入石墨模具中，在空氣氣氛下，置于熱壓燒結(jié)機(jī)中進(jìn)行燒 結(jié)，具體為:先以l〇〇°C/min的速率升溫至400 °C并保溫2min，促使低熔點(diǎn)的Sn完全熔化以進(jìn) 行合金化反應(yīng)，然后以50°C的速率升溫至600°C并保溫8min;保溫完畢后，將模具置于冷水 (室溫）中急冷，即得所述磨料塊；
[0051 ] d)將步驟c所得磨料塊粘接在砂輪基體上，即得所述自銳性金剛石砂輪。
[0052] 實(shí)施例2
[0053]本實(shí)施例的自銳性金剛石砂輪，包括砂輪基體和磨料塊，所述磨料塊由以下質(zhì)量 百分比的原料制成：Cu 44%、Sn 10%、C〇 25%、A1 3%、Fe 2%、Cr l%、Ti 3%、MoS2 I %、SG磨料5 %、金剛石5 %、添加劑I %。
[0054] 所述添加劑由以下質(zhì)量百分比的原料制成:Bi2〇3 25%、B2〇3 40%、Zn0 5%、Si02 2%、Ah〇3 8%、Na2C03 l%、Li2C03 3%、MgC03 5%、CaF2 1%。
[0055] 所述添加劑的制備方法，包括下列步驟：
[0056] 1)取配方量的祀2〇3』2〇 3、211〇、3丨02^12〇3、恥20) 3、1^20)3、]\%0)3混合均勻后，放入 石英坩堝中，置于高溫電阻爐中，以l〇°C/min的加熱至1300°C并保溫lh，得混合物；
[0057] 2)將步驟1)所得混合物以5°C/min的速率降溫至850°C，加入配方量的CaF2并攪拌 混合，保溫2h，得燒結(jié)物；
[0058] 3)將步驟2)所得燒結(jié)物倒入冷水(室溫）中急冷，得塊狀物料;將得到的塊狀物料 連同乙醇裝入球磨罐中在高能球磨機(jī)上球磨50h，得到粒度D90〈200nm的粉料，即為所述添 加劑。
[0059] 本實(shí)施例的自銳性金剛石砂輪的制備方法，包括下列步驟：
[0060] a)取配方量的Cu粉、Sn粉、Co粉、Al粉、Fe粉、Cr粉、Ti粉、MoS2粉、SG磨料、金剛石和 添加劑，裝入三維混料機(jī)中混料3h，得混合料；
[0061] b)將步驟a)所得混合料裝入鋼制模具中，趟料、刮平，置于油壓機(jī)上以200MPa的壓 力進(jìn)行壓制，得坯料；
[0062] c)將步驟b)所得坯料裝入石墨模具中，在空氣氣氛下，置于熱壓燒結(jié)機(jī)中進(jìn)行燒 結(jié)，具體為:先以l〇〇°C/min的速率升溫至450 °C并保溫lmin，促使低熔點(diǎn)的Sn完全熔化以進(jìn) 行合金化反應(yīng)，然后以50 °C的速率升溫至580°C并保溫IOmin;保溫完畢后，將模具置于冷水 (室溫）中急冷，即得所述磨料塊；
[0063] d)將步驟c所得磨料塊粘接在砂輪基體上，即得所述自銳性金剛石砂輪。
[0064] 實(shí)施例3
[0065] 本實(shí)施例的自銳性金剛石砂輪，包括砂輪基體和磨料塊，所述磨料塊由以下質(zhì)量 百分比的原料制成：Cu 25%、Sn 5%、Co 30%、A1 7%、Fe l%、Cr 2%、Ti 1%、MoS2 2%、 SG磨料6%、金剛石15%、添加劑6%。
[0066] 所述添加劑由以下質(zhì)量百分比的原料制成:Bi2〇3 30%、B2〇3 25%、Zn0 19%、Si02 10%、Al2〇3 2%、Na2C〇3 5%、Li2C〇3 l%、MgC〇3 3%、CaF2 5%。所述添加劑的制備方法同實(shí) 施例1。
[0067] 本實(shí)施例的自銳性金剛石砂輪的制備方法，包括下列步驟：
[0068] a)取配方量的Cu粉、Sn粉、Co粉、Al粉、Fe粉、Cr粉、Ti粉、MoS2粉、SG磨料、金剛石和 添加劑，裝入三維混料機(jī)中混料4h，得混合料；
[0069] b)將步驟a)所得混合料裝入鋼制模具中，趟料、刮平，置于油壓機(jī)上以170MPa的壓 力進(jìn)行壓制，得坯料；
[0070] c)將步驟b)所得坯料裝入石墨模具中，在空氣氣氛下，置于熱壓燒結(jié)機(jī)中進(jìn)行燒 結(jié)，具體為:先以l〇〇°C/min的速率升溫至400 °C并保溫lmin，促使低熔點(diǎn)的Sn完全熔化以進(jìn) 行合金化反應(yīng)，然后以50°C的速率升溫至620°C并保溫4min;保溫完畢后，將模具置于冷水 (室溫）中急冷，即得所述磨料塊；
[0071 ] d)將步驟c所得磨料塊粘接在砂輪基體上，即得所述自銳性金剛石砂輪。
[0072] 實(shí)施例4
[0073] 本實(shí)施例的自銳性金剛石砂輪，包括砂輪基體和磨料塊，所述磨料塊由以下質(zhì)量 百分比的原料制成：Cu 25%、Sn 20%、C〇 20%、A1 5%、Fe 5%、Cr 3%、Ti 1%、MoS2 2%、SG磨料3%、金剛石7%、添加劑9%。
[0074] 所述添加劑由以下質(zhì)量百分比的原料制成:Bi2〇3 40%、B2〇3 30%、Zn0 5%、Si02 8%、Ah〇3 5%、Na2C03 3%、Li2C03 5%、MgC03 l%、CaF2 3%。所述添加劑的制備方法同實(shí) 施例1。
[0075] 本實(shí)施例的自銳性金剛石砂輪的制備方法，包括下列步驟：
[0076] a)取配方量的Cu粉、Sn粉、Co粉、Al粉、Fe粉、Cr粉、Ti粉、MoS2粉、SG磨料、金剛石和 添加劑，裝入三維混料機(jī)中混料4h，得混合料；
[0077] b)將步驟a)所得混合料裝入鋼制模具中，趟料、刮平，置于油壓機(jī)上以160MPa的壓 力進(jìn)行壓制，得坯料；
[0078] c)將步驟b)所得坯料裝入石墨模具中，在空氣氣氛下，置于熱壓燒結(jié)機(jī)中進(jìn)行燒 結(jié)，具體為:先以l〇〇°C/min的速率升溫至350 °C并保溫3min，促使低熔點(diǎn)的Sn完全熔化以進(jìn) 行合金化反應(yīng)，然后以50°C的速率升溫至610°C并保溫3min;保溫完畢后，將模具置于冷水 (室溫）中急冷，即得所述磨料塊；
[0079] d)將步驟c所得磨料塊粘接在砂輪基體上，即得所述自銳性金剛石砂輪。
[0080] 實(shí)施例5
[0081 ]本實(shí)施例的自銳性金剛石砂輪，包括砂輪基體和磨料塊，所述磨料塊由以下質(zhì)量 百分比的原料制成：Cu 30%、Sn 5%、Co 35%、A1 10%、Fe 3%、Cr 3%、Ti 2%、MoS2 I %、SG磨料2%、金剛石5%、添加劑4%。
[0082] 所述添加劑由以下質(zhì)量百分比的原料制成:Bi2〇3 25%、B2〇3 25%、Zn0 25%、Si02 6%、Ah〇3 10%、Na2C03 2%、Li2C03 2%、MgC03 3%、CaF2 2%。所述添加劑的制備方法同實(shí) 施例1。
[0083] 本實(shí)施例的自銳性金剛石砂輪的制備方法，包括下列步驟：
[0084] a)取配方量的Cu粉、Sn粉、Co粉、Al粉、Fe粉、Cr粉、Ti粉、MoS2粉、SG磨料、金剛石和 添加劑，裝入三維混料機(jī)中混料2h，得混合料；
[0085] b)將步驟a)所得混合料裝入鋼制模具中，趟料、刮平，置于油壓機(jī)上以ISOMPa的壓 力進(jìn)行壓制，得坯料；
[0086] c)將步驟b)所得坯料裝入石墨模具中，在空氣氣氛下，置于熱壓燒結(jié)機(jī)中進(jìn)行燒 結(jié)，具體為:先以l〇〇°C/min的速率升溫至450 °C并保溫2min，促使低熔點(diǎn)的Sn完全熔化以進(jìn) 行合金化反應(yīng)，然后以50°C的速率升溫至590°C并保溫8min;保溫完畢后，將模具置于冷水 (室溫）中急冷，即得所述磨料塊；
[0087] d)將步驟c所得磨料塊粘接在砂輪基體上，即得所述自銳性金剛石砂輪。
[0088]實(shí)施例6-10的自銳性金剛石砂輪，分別采用實(shí)施例1-5所得的磨料塊作為砂輪塊， 不需要砂輪基體，也是可行的。
[0089] 實(shí)驗例
[0090] 本實(shí)驗例對實(shí)施例1-5所得自銳性金剛石砂輪的使用性能進(jìn)行檢測，結(jié)果如表1所 不。
[0091] 其中，所述常規(guī)砂輪的磨料塊原料由以下質(zhì)量百分比的組分組成：Cu 50%、Sn 25%、Co 15%、金剛石10% ;制備方法同實(shí)施例4。
[0092] 表1實(shí)施例1-5所得自銳性金剛石砂輪的使用性能檢測結(jié)果
[0094]注:主軸電機(jī)電流越大，負(fù)載越大。
[0095]從表1可以看出，實(shí)施例1-5的金剛石砂輪，由于自銳能力好，免去了修整環(huán)節(jié)，節(jié) 省了修整成本，修整時間則轉(zhuǎn)移加到工件的加工上;相同時間內(nèi)，加工數(shù)量提高17 %左右， 加工效率提升;且磨削過程中磨削負(fù)載(阻力）降低，砂輪鋒利度改善，良品率相當(dāng)。檢測結(jié) 果表明，本發(fā)明的金剛石砂輪自銳性高、強(qiáng)度高，加工效率高，在磨削過程中砂輪消耗均勻， 在整個壽命周期的使用過程中免修整，且在磨削過程中始終保持良好的磨削力，從根本上 解決金剛石砂輪修整時間長、修整成本高的問題，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
【主權(quán)項】
1. 一種自銳性金剛石砂輪，其特征在于:包括磨料塊，所述磨料塊的原料包含金屬結(jié)合 劑、MoS 2、SG磨料、金剛石和添加劑;所述添加劑在磨料塊的原料中所占的質(zhì)量百分含量為 1%~10% ; 所述添加劑由以下質(zhì)量百分比的原料制成：Bi2〇3 25 %~35%、B2〇3 25%~35%、 Zn05%~10%、Si〇2 5%~10%、Ah〇3 5%~10%、CaF2 1%~5%、Na2C03 1%~5%、Li2C03 1% ~5%、MgC03 1% ~5%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自銳性金剛石砂輪，其特征在于:所述添加劑是由包括以下步 驟的方法制備的： 1) 取配方量的別203、8203、2110、3丨0 2^1203、他：^03、1^2〇) 3、]\^〇)3混合，升溫至1200~ 1400 °C并保溫1~3h，得混合物； 2) 將步驟1)所得混合物降溫至850~950°C，加入配方量的CaF2混合，保溫1~2h，得燒結(jié) 物； 3) 將步驟2)所得燒結(jié)物急冷，后粉碎至粒度D90〈200nm，即得。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自銳性金剛石砂輪，其特征在于:所述金屬結(jié)合劑由以下重量 份數(shù)的組分組成:Cu 25~45份、Sn 5~20份、Co 20~35份、A1 3~10份、Fe 1~5份、Cr 1~ 3份、Ti 1~3份。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自銳性金剛石砂輪，其特征在于:所述磨料塊的原料中，SG磨 料與金剛石的質(zhì)量比為(2~6): (5~15)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的自銳性金剛石砂輪，其特征在于:所述磨料塊由以下質(zhì)量百分 比的原料制成：Cu 25% ~45%、Sn 5% ~20%、C〇 20% ~35%、A1 3%~10%、Fe 1% ~ 5%、Cr 1% ~3%、Ti 1% ~3%、MoS2 1% ~3%、SG 磨料 2% ~6%、金剛石 5% ~15%、添加 劑1%~10%〇6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的自銳性金剛石砂輪，其特征在于：還包括砂輪基 體，所述磨料塊粘接在砂輪基體上。7. -種如權(quán)利要求1所述的自銳性金剛石砂輪的制備方法，其特征在于：包括下列步 驟： a) 取金屬結(jié)合劑、M0S2粉、SG磨料、金剛石和添加劑混合，得混合料； b) 將步驟a)所得混合料置于模具中壓制，得坯料； c) 將步驟b)所得坯料置于模具中，升溫至580~620°C并保溫4~lOmin進(jìn)行燒結(jié)，后急 冷，即得所述磨料塊。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的自銳性金剛石砂輪的制備方法，其特征在于:步驟b)中，所述 壓制的壓力為150~200MPa。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的自銳性金剛石砂輪的制備方法，其特征在于:步驟c)中，所述 升溫是指先以l〇〇°C/min的升溫速率升溫至350~450°C并保溫1~3min后，再以50°C/min的 升溫速率升溫至580~620 °C。10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的自銳性金剛石砂輪的制備方法，其特征在于:還包括將所得 磨料塊粘接在砂輪基體上，即得自銳性金剛石砂輪。
【文檔編號】B24D3/34GK106041760SQ201610395488
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月6日
【發(fā)明人】韓欣, ?？P, 閆寧, 邢波
【申請人】鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司