CN101125760A - 用于立方氮化硼砂轮的陶瓷金属复合结合剂 - Google Patents
用于立方氮化硼砂轮的陶瓷金属复合结合剂 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于立方氮化硼砂轮的陶瓷金属复合结合剂，其特征在于，它由以下重量百分比原料组成：二氧化硅SiO2 45－50％、三氧化二铝Al2O3 20－25％、氧化钾K2O 6－8.5％、氧化钠Na2O 2.5－6.5％和氧化钡BaO 4－9％、铜粉Cu 2－6％、锡粉Su 0.5－1.5％和锌粉Zn 0.3－1％。本发明的优点是制作的CBN砂轮较陶瓷结合剂制作的砂轮磨削工件可使粗糙度值由Ra0.5μm提高到0.3μm，平面度可达到0.8μm，平行度可达到≤2μm；砂轮寿命提高30％，单个砂轮磨削工件数由8000－10000个提高到12000－15000个，提高了生产率和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及用于立方氮化硼(CBN)砂轮的陶瓷金属复合结合剂，可用于制作CBN砂轮，属于结合剂技术领域。
背景技术
陶瓷结合剂由二氧化硅(SiO2)48.5-54％、三氧化二铝(Al2O3)21-26％、氧化钾(K2O)6.5-10％、氧化钠(Na2O)3-7％和氧化钡(BaO)5-10％原料组成，以陶瓷结合剂制作的CBN砂轮工作时切削锋利，磨削效率高.磨削过程中不易发热与堵塞，热膨胀小，容易控制加工精度，修整也较容易，但磨削过程中工件表面粗糙度值偏大，且易形成振纹等缺陷。
以金属结合剂制作的CBN砂轮耐磨性能好，寿命长，保持形状好，磨削成本低，能承受较大负荷，但自锐性差，易堵塞发热，修整较困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种可提高砂轮实用寿命及砂粗糙度的用于立方氮化硼砂轮的陶瓷金属复合结合剂。
为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种用于立方氮化硼砂轮的陶瓷金属复合结合剂，其特征在于，它由以下重量百分比原料组成：二氧化硅SiO245-50％、三氧化二铝Al2O320-25％、氧化钾K2O6-8.5％、氧化钠Na2O2.5-6.5％和氧化钡BaO4-9％、铜粉Cu2-6％、锡粉Su0.5-1.5％和锌粉Zn0.3-1％。
本发明将陶瓷与金属原料相结合，在原陶瓷结合剂的基础上加入金属粉末制造成一种用于制造CBN砂轮的新型陶瓷金属复合结合剂，这种复合材料的微观机理为：三种金属熔融后，以青铜合金的形态钳入陶瓷材料的空隙中，从而使该复合材料在具备陶瓷材料的脆性的同时，增加了金属材料的韧性，改善了其宏观性能。经制作砂轮使用验证，取得良好效果.
本发明的优点是：
1.完全使用原有设备，无需增加设备投资；
2.该结合剂的制备工艺与陶瓷结合剂工艺类同；
3.用本项目结合剂制作的CBN砂轮较陶瓷结合剂制作的砂轮磨削工件可使粗糙度值由Ra0.5μm提高到0.3μm，平面度可达到0.8μm，平行度可达到≤2μm；
4.由于自锐性变好，砂轮修理性能也变好，砂轮寿命提高30％，单个砂轮磨削工件数由8000-10000个提高到12000-15000个；
5.由于砂轮性能的提高，保证了生产的顺序进行，提高了生产率和社会效益。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
用于立方氮化硼砂轮的陶瓷金属复合结合剂，它由以下重量百分比原料组成：二氧化硅SiO250％、三氧化二铝Al2O3 25％、氧化钾K2O7％、氧化钠Na2O6％和氧化钡BaO8％、铜粉Cu3％、锡粉Su0.7％和锌粉Zn0.3％。
实施例2
用于立方氮化硼砂轮的陶瓷金属复合结合剂，它由以下重量百分比原料组成：二氧化硅SiO246％、三氧化二铝Al2O322％、氧化钾K2O8.5％、氧化钠Na26.5％和氧化钡BaO9％、铜粉Cu6％、锡粉Su1.5％和锌粉Zn0.5％。
两个实施例的制备工艺一样：
在原配方的陶瓷粉(粒度≤40μm)中加入事先按配方比例充分混合均匀的铜(Cu)锡(Sn)和锌(Zn)粉(粒度≤20μm)并搅拌均匀，过60目和150目筛网各一遍后备用。
用本发明的复合结合剂制做CBN砂轮实例
①砂轮配方
CBN磨料(粒度：80/100)： 70％
复合结合剂： 30％
湿润剂(20％浓度的糊精液)：5％(外加)
成型密度： ρ＝2.5克/cm3
将原料搅拌均匀后放入保护气氛炉烧结，通入气体为管道煤气。②烧结曲线
室温-每小时200℃升温→400℃-保温90分钟-150分钟升温到700℃-30分钟升温→720℃保温1小时停炉-随炉冷却→150℃(开炉门)-→低于60℃出炉
使用烧结炉为保护气氛炉，通入气体为管道煤气。
通过两年多的生产验证，使用本粘结剂制作的多个系列CBN砂轮已在多个行业的多个产品上得到应用。
压缩机活塞内外圆、上下端盖内圆、缸体内圆、 轴承内外圆、汽车曲轴外圆等另部件表面粗糙度普遍提高1至2个精度等级，圆度、圆柱度均有不同程度的提高，受到用户欢迎。
以下是使用本发明两个实施例制作的砂轮性能对比表砂轮规格：Φ25×20×6，磨削工件：空调压缩机活塞内孔
Claims (1)
1.用于立方氮化硼砂轮的陶瓷金属复合结合剂，其特征在于，它由以下重量百分比原料组成：二氧化硅SiO245-50％、三氧化二铝Al2O320-25％、氧化钾K2O 6-8.5％、氧化钠Na2O 2.5-6.5％和氧化钡BaO 4-9％、铜粉Cu 2-6％、锡粉Su 0.5-1.5％和锌粉Zn 0.3-1％。
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