CN101518890A - 磨混凝土地板的金刚石工具制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磨混凝土地板的金刚石工具制造方法：将一定比例的不规则聚晶金刚石和人造金刚石均匀布于胎体表面；再将金属结合剂填于金刚石间的空隙，该金属结合剂以重量比计，包括：钴40％～70％、铜10％～20％、碳化钨15％～20％、锡5％～10％、微量元素0.5％～3％；冷压成型，再将冷压成型的节块放到真空热压烧结炉内烧结，保持温度为850℃～900℃、压力10～15吨；再把烧结后的节块焊接到金属基体上。通过上述方法制成的金刚石工具，不但可提高工具的研磨效率，保持每件金刚石工具的性能稳定，还可大大提高使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种金刚石工具的制造方法，尤指一种磨混凝土地板的金刚石工具制造方法。
背景技术
现有技术中，用于研磨各种坚硬非金属材料如石材、混凝土成型表面或者陶瓷等材料的工具一般采用金刚石工具，这是利用了金刚石高硬度的特点。目前，针对大面积的粗造混凝土表面的磨平都采用天然大颗粒金刚石(比方6#，16#)和人造金刚石(如20#-200#)。因为只有天然金刚石才有这么大颗粒的，而且只有大颗粒的金刚石其工作效率才高到能够满足混凝土地面工程的粗磨要求。细磨是用人造金刚石。但是，天然金刚石和人造金刚石都是单晶金刚石，所以其研磨工具就有以下几个缺点：
其一：天然金刚石价格不仅非常昂贵，而且每一颗天然金刚石的性能都不一致，这样就不能保证每批产品品质的稳定性！
其二：现场施工中，研磨混凝土都是干磨，容易发热，在高温下天然金刚石(以及人造金刚石)都容易破裂而脱落，导致产品的性能不稳定，寿命也会缩短，使用成本就会偏高。
其三：在金属结合剂金刚石工具生产过程中，天然金刚石(以及人造金刚石)和金属的结合强度主要是机械结合力，但天然金刚石和人造金刚石的形状都比较规则，所以机械结合力不够强，会导致使用时金刚石脱落的现象，从而产品品质不稳定，寿命会降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种磨混凝土地板的金刚石工具制造方法，在确保工具的研磨效率，并保持金刚石工具的性能稳定前提下，可大幅度提高金刚石工具的使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案是：
一种金刚石工具的制造方法，包括下述步骤：
1)将一定比例的不规则聚晶金刚石和单晶金刚石均匀布于胎体表面；
2)再将金属结合剂填于金刚石间的空隙，该金属结合剂以重量比计，包括：钴40％～70％、铜10％～20％、碳化钨15％～20％、锡5％～10％、微量元素0.5％～3％；
3)冷压成型
4)将冷压成型的节块放到真空热压烧结炉内烧结30分钟左右，并保持温度为850℃～900℃、压力10～15吨；
5)再把烧结后的节块焊接到金属基体上，即得到金刚石工具。
上述步骤1)中，可以通过球磨的方式把规则三角聚晶金刚石变成不规则聚晶金刚石。
上述第2)步骤中，所述的微量元素可为氢化钛、钒V、铬Cr或钨W。
采用上述方案后，本发明具有下述有益效果：
1.本发明采用不规则聚晶金刚石和人造金刚石，其为人工合成，因此价格较低，且可以保证每颗金刚石磨粒的性能都一致，增加了产品的稳定性。
2.由于采用部分不规则聚晶金刚石，在烧结过程中，金属结合剂可以很好的把持聚晶金刚石，可以提高金刚石工具的使用寿命，而且高温发热时聚晶金刚石耐热性好，韧性也好，所以不容易碎，从而可以大大提高金刚石工具的使用寿命，相对现在普通金刚石工具来说，可提高耐磨度80％～100％以上，进而可减少更换频率，提高工作效率，减少成本。
3.同样是由于采用金属结合剂烧结的方式将金刚石与胎体结合，金属结合剂内的微量金属对金刚石的润湿性与亲和力较好，烧结时在金刚石与胎体金属界面上形成碳化物，实现对金刚石的共价键结合，因此可提高金刚石的把持力，防止金刚石脱落。
4.由于采用了部分人造金刚石单晶，所以保证了金刚石工具对坚硬混凝土地板的研磨效率。
5.采用真空烧结方式，有利于防止氧化与石墨化，提高金刚石的耐高温性能，能承受热冲击，不易出现金刚石因研磨高温而破裂的现象，可提高使用寿命。
总之针对现有技术的不足，以及混凝土地板表面研磨要求，本发明采用聚晶金刚石作为研磨粒。目前的技术中只有石油地质钻探才采用聚晶金刚石，聚晶金刚石最大的优点是耐热性和韧性比天然和人造金刚石都高，所以在研磨发热时不容易碎，产品性能稳定，寿命长；而且聚晶金刚石是人工生产的，性能比较稳定，并利用特别方法把粗颗粒的聚晶金刚石敲碎，使得其形状变得不规则，这样在粉末冶金烧结时胎体对聚晶金刚石的保持力就比较强，使用时不易脱落。但是聚晶金刚石的硬度没有金刚石大，在试验中发现对非常坚硬的混凝土地面磨平锋利度不够，所以采用聚晶金刚石加一定比例的单晶金刚石的方式，既可以满足锋利度要求，又可以大大提高磨具寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详述。
实施例一：
1)将不规则聚晶金刚石71％和人造金刚石29％均匀布于胎体表面；
2)再将重量比为钴50％、铜20％、碳化钨20％、锡7％、氢化钛3％的金属粉末填于金刚石间的空隙；
3)冷压成型
4)将冷压成型的节块放到真空热压烧结炉内烧结约30分钟，并保持温度为860℃、压力10吨；
5)再把烧结后的节块焊接到金属基体上，即得到金刚石工具。
实施例二：
1)将不规则聚晶金刚石80％和人造金刚石20％均匀布于胎体表面；
2)再将重量比为钴60％、铜15％、碳化钨17％、锡7.5％、钒V0.5％的金属粉末填于金刚石间的空隙；
3)冷压成型
4)将冷压成型的节块放到真空热压烧结炉内烧结30分钟，保持温度为880℃、压力13吨；
5)再把烧结后的节块焊接到金属基体上，即得到金刚石工具。
实施例三：
1)将不规则聚晶金刚石85％和人造金刚石15％均匀布于胎体表面；
2)再将重量比为钴65％、铜10％、碳化钨15％、锡9％、铬Cr1％的金属粉末填于金刚石间的空隙；
3)冷压成型
4)将冷压成型的节块放到真空热压烧结炉内烧结约30分钟，保持温度为900℃、压力15吨；
5)再把烧结后的节块焊接到金属基体上，即得到金刚石工具。
Claims (2)
1、一种磨混凝土地板的金刚石工具制造方法，其特征在于包括下述步骤：
1)将一定比例的不规则聚晶金刚石和单晶金刚石均匀布于胎体表面；
2)再将金属结合剂填于金刚石间的空隙，该金属结合剂以重量比计，包括：钴40％～70％、铜10％～20％、碳化钨15％～20％、锡5％～10％、微量元素0.5％～3％；
3)冷压成型
4)将冷压成型的节块放到真空热压烧结炉内烧结30分钟左右，并保持温度为850℃～900℃、压力10～15吨；
5)再把烧结后的节块焊接到金属基体上，即得到金刚石工具。
2、如权利要求1所述磨混凝土地板的金刚石工具制造方法，其特征在于：上述步骤1)中，可以通过球磨的方式把规则三角聚晶金刚石变成不规则聚晶金刚石。
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