CN101195258B - 花岗岩切割片及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种花岗岩切割片及制备方法，由钢基体和孕镶有金刚石的热压刀头组成，所述热压刀头由金属粉末和金刚石制成，金属粉末由下列纯度在99.6％以上的重量百分比组成：锰2～5；钴20～30；663青铜25～35；锡7～12；铁10～25；镍3～8；所述金刚石为经过真空镀膜的人造金刚石，其等级为20kg级以上，粒度为40～70目，热压刀头中金刚石含量为0.22～0.67g/cm ³；经混合、冷压、真空烧结、焊接等工艺制成。解决了金刚石与金属结合强度差以及胎体磨损过快而导致金刚石过早脱落的问题；在相同条件下切割速度提高20％、产品寿命提高30％。

Description

花岗岩切割片及制备方法

技术领域

本发明涉及一种切割片，特别是一种切割花岗岩制品的切割片及制备方法。

背景技术

随着科学的进步，人民生活水平的提高，建筑业得到迅猛发展，花岗岩制品被广泛用于建筑和各种设施中，花岗岩切割片的用途和用量也越来越大，花岗岩制品的加工速度、精度、生产效率主要取决于花岗岩切割片。而目前花岗岩切割片在使用过程中存在以下问题：一是胎体磨损过快、金刚石与胎体结合强度差，导致金刚石过早从胎体中脱落，缩短使用寿命，降低金刚石利用率；为了提高金刚石与胎体结合强度及金刚石利用率，也曾经采用提高烧结温度来增强金刚石与胎体结合强度，但这样又容易因高温腐蚀金刚石，降低金刚石性能，效果不理想；二是在烧结过程中制品易氧化，影响产品质量；最后导致花岗岩切割片不锋利、不耐磨、使用寿命短。制造出既锋利、又耐磨、而且寿命长的花岗岩切割片已成为许多研究院所、生产厂家和有识之士研究和开发方向，但至今尚未有较好的办法来解决上述问题。

发明内容

为解决花岗岩切割片存在的上述问题，本发明的目的是提供一种刀头坚硬锋利、耐磨性能好、使用寿命长的花岗岩切割片以及生产该切割片的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案，花岗岩切割片由钢基体和孕镶有金刚石颗粒的热压刀头组成，热压刀头固定焊接在钢基体的外圆周边缘上，所述热压刀头由金属粉末和金刚石制作而成，所述金属粉末由下列纯度在99.6％以上的重量百分比组成：

锰           2～5；

钴           20～30；

663青铜      25～35；

锡           7～12；

铁           10～25；

镍           3～8；

所述金刚石为经过真空镀膜的人造金刚石，其等级为20Kg级以上，粒度为40～70，所述热压刀头中金刚石含量为0.22～0.67g/cm³，如用浓度为100％含金刚石0.88g/cm³来换算，热压刀头中金刚石的浓度为25～75。

所述花岗岩切割片的制备方法，它包括如下步骤：

(1)、按上述重量比例将锰、钴、663青铜、锡、铁、镍的金属粉末与上述金刚石颗粒搅拌混合均匀，热压刀头中金刚石含量为0.22～0.67g/cm³；

(2)、将上述混合料按单个热压刀头的重量放入模具内，在3000～5000Kgf/cm²的冷压压力下成型，并保压2秒钟，即为热压刀头的半成品；

(3)、热压刀头的半成品在800～900℃的温度下真空充氮烧结，时间为6～8分钟；然后在200～500Kgf/cm²的热压下保温，保温温度为800～900℃，时间为3～5分钟，冷却后即为热压刀头的成品；

(4)、将热压刀头的成品进行磨弧，并均匀焊接在钢基体的外圆周边缘上，即成为花岗岩切割片。

所述的焊接采用高频焊接。

采用上述方案后，金属粉末的组成及成份作出了重大调整，增加了金属锰、镍的成份，金刚石采用单粒真空镀膜的人造金刚石，烧结时采用真空充氮烧结，并采用了冷压、真空烧结、焊接工艺；解决了金刚石与胎体结合强度差、因胎体磨损过快而导致金刚石过早脱落以及氧化的问题；具有以下优点：一是使金刚石与胎体的结合强度、耐磨性能显著提高；二是锋利度大大改观，在相同条件下，切割速度提高20％左右，大大提高了工作效率；三是产品寿命提高30％左右。

具体实施方式

下面为本发明花岗岩切割片及制备方法的具体实施方案。该切割片由钢基体和孕镶有金刚石颗粒的热压刀头组成，热压刀头固定焊接在钢基体的外圆周边缘上，所述热压刀头由金属粉末和金刚石制作而成，所述金属粉末由下列纯度在99.6％以上的重量百分比组成：

锰           2～5；

钴           20～30；

663青铜      25～35；

锡           7～12；

铁           10～25；

镍           3～8；

所述金刚石为经过真空镀膜的人造金刚石，其等级为20Kg级以上，粒度为40～70目，所述热压刀头中金刚石含量为0.22～0.67g/cm³；如用浓度100％含金刚石0.88g/cm³来换算，热压刀头中金刚石的浓度为25～75。

所述花岗岩切割片的制备方法，它包括如下步骤：

(1)、按上述重量比例将锰、钴、663青铜、锡、铁、镍的金属粉末与上述金刚石颗粒搅拌混合均匀。

(2)、将上述混合料按单个热压刀头的重量放入模具内，在3000～5000Kgf/cm²的冷压压力下成型，并保压2秒钟，即为热压刀头的半成品；

(3)、热压刀头的半成品在800～900℃的温度下真空充氮烧结，时间为6～8分钟；然后在200～500Kgf/cm²的热压下保温，保温温度为800～900℃，时间为3～5分钟，冷却后即为热压刀头的成品；

(4)、将热压刀头的成品进行磨弧，并均匀焊接在钢基体的外圆周边缘上，即成为花岗岩切割片。

所述的焊接采用高频焊接。

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：本实施例按单个热压刀头配制，其中金属粉末中锰0.27g，钴2.25g，663青铜3.15g，锡0.9g，铁1.71g，镍0.9g，上述的金属粉末纯度在99.72％以上；所用的金刚石为经过真空镀膜的人造金刚石，其等级为20Kg级以上，粒度为40～70目，热压刀头中金刚石含量为0.22～0.67g/cm³，折算成金刚石的浓度为25～75。按上述制备方法将上述金属粉末与金刚石颗粒充分混匀后放入模具内，在3000～5000Kgf/cm²的冷压压力下成型，并保压2秒钟，即为半成品；将半成品在800～900℃的温度下真空充氮烧结，时间为6～8分钟；然后在200～500Kgf/cm²的热压下保温，保温温度为800～900℃，时间为3～5分钟，冷却后即为热压刀头的成品；再后将热压刀头的成品进行磨弧，并均匀焊接在钢基体的外圆周边缘上，即成为花岗岩切割片。

实施例2：本实施例按单个热压刀头配制，其中金属粉末中锰0.45g，钴1.8g，663青铜3.15g，锡1.08g，铁2.25g，镍0.27g，上述的金属粉末纯度在99.72％以上；所用的金刚石为经过真空镀膜的人造金刚石，其等级为20Kg级以上，粒度为40～70目，热压刀头中金刚石含量为0.22～0.67g/cm³，折算成金刚石的浓度为25～75。按上述制备方法将上述金属粉末与金刚石颗粒充分混匀后放入模具内，在3000～5000Kgf/cm²的冷压压力下成型，并保压2秒钟，即为半成品；将半成品在800～900℃的温度下真空充氮烧结，时间为6～8分钟；然后在200～500Kgf/cm²的热压下保温，保温温度为800～900℃，时间为3～5分钟，冷却后即为成品；再后将热压刀头的成品进行磨弧，并均匀焊接在钢基体的外圆周边缘上，即成为花岗岩切割片。

以Φ350金刚石切割片检测项目的数据为例，在相同条件下，本发明与原产品的对比如下：

项目	老产品	本发明的产品
			抗弯强度	力矩：13(N·m)	力矩：≥15(N·m)
锋利度	切割厚度1.5～1.8cm切割速度是7.0cm/s	切割厚度1.5～1.8cm切割速度是8.6cm/s
			使用寿命	厚度1.5～1.8cm切割面积60～90m2	厚度1.5～1.8cm切割面积100～120m2
安全性能	99.95％	100％

本发明与原产品通过以上数据比较可以得出，其抗弯强度有提高，锋利度即切割速度提高20％左右，使用寿命提高30％左右，安全性能基本相当。

Claims (4)

1.一种花岗岩切割片，由钢基体和孕镶有金刚石的热压刀头组成，热压刀头固定焊接在钢基体的外圆周边缘上，其特征是：所述热压刀头由金属粉末和金刚石制作而成，所述金属粉末由下列纯度在99.6％以上的重量百分比组成：

锰2～5；

钴20～30；

663青铜25～35；

锡7～12；

铁10～25；

镍3～8。

2.根据权利要求1所述的花岗岩切割片，其特征是：所述金刚石为经过真空镀膜的人造金刚石，其等级为20Kg级以上，粒度为40～70目，热压刀头中金刚石含量为0.22～0.67g/cm³。

3.一种制备权利要求1或2所述花岗岩切割片的方法，其特征是：它包括如下步骤：

(1)、按上述重量比例将锰、钴、663青铜、锡、铁、镍的金属粉未与上述金刚石颗粒搅拌混合均匀；

(2)、将上述混合料按单个热压刀头的重量放入模具内，在3000～5000Kgf/cm²的冷压压力下成型，并保压2秒钟，即为热压刀头的半成品；

(3)、热压刀头的半成品在800～900℃的温度下真空充氮烧结，时间为6～8分钟，然后在200～500Kgf/cm²热压下保温，保温温度为800～900℃，时间为3～5分钟，冷却后即为热压刀头的成品。

(4)、将热压刀头的成品进行磨弧，并均匀焊接在钢基体的外圆周边缘上，即成为花岗岩切割片。

4.根据权利要求3所述的花岗岩切割片的制备方法，其特征是：所述的焊接采用高频焊接。