CN101758560B - 大理石切割锯片及其制备方法 - Google Patents

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杨志威
刘一波
刘少华
罗晓丽
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北京安泰钢研超硬材料制品有限责任公司
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Abstract

本发明涉及粉末冶金领域的一种超硬工具及其制备方法,特别是一种大理石切割锯片及其制备方法。该锯片包括基体(1)和刀头(2),其中刀头(2)由胎体粉和金刚石颗粒混合后热压烧结成型,其中胎体粉成分为Cu 65-75wt%、Sn 10-25wt%、Co 5-20wt%;金刚石颗粒为上述胎体粉重量的2-2.5wt%。通过配料、混料、冷压成型、热压成型和后续处理步骤得到本发明的金刚石锯片。本发明所制造的Cu基合金基金刚石锯片,与同类产品相比,在保证锋利度和锯切平整度不变的前提下,寿命提高1-3倍,成本降低30-50%。

Description

大理石切割锯片及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及粉末冶金领域的一种超硬工具及其制备方法,特别是一种大理石切割锯片及其制备方法。
背景技术
[0002] 在现有技术中,金刚石锯片一般采用钴基胎体配方,钴基胎体性能稳定,强韧性好,但钴价格昂贵,钴含量增加则成本增加。同时,市场上常见的切割大理石的锯片一般为高频焊接工艺制备锯片。采用这样钴基胎体、高频焊接工艺得到的金刚石锯片由于原料成本高,制备工艺的局限性,产品成本比较高,寿命短。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种价格低廉、寿命长、切割性能良好的大理石切割锯片及其制备方法。
[0004] 为了达到上述目的,本发明提供了如下技术方案:
[0005] 一种大理石切割锯片,包括基体1和刀头2,其中,刀头2由胎体粉和金刚石颗粒混合后热压烧结成型,其中胎体粉成分为Cu 65-75wt%,Sn 10-25wt%,Co 5-20Wt%;金刚石颗粒为上述胎体粉重量的2-2. 5wt%。所述金刚石颗粒的粒度为70-120目。
[0006] 一种制备上述的大理石切割锯片的方法,其包括以下步骤:
[0007] 1)配料:胎体粉成分为 Cu 65-75wt%, Sn 10_25wt%、Co 5_20wt%,加入上述胎体粉重量的2-2. 5wt%的金刚石颗粒并混合得到合金胎体粉;
[0008] 2)混料:将上述成分的合金胎体粉在混料机中干混1-2小时,混料步骤中向混料机中倒入上述合金胎体粉重量4-6wt%的制粒剂充分混勻,制粒剂的成分为石蜡与汽油的混合溶液;
[0009] 3)顺序完成冷压成型、热压成型和后续处理步骤。
[0010] 所述金刚石颗粒的粒度为70-120目。 [0011 ] 所述混料机为三维混料机。
[0012] 所述合金胎体粉重量4_6wt%的制粒剂中包括石蜡l_2wt%、汽油3_#t%。
[0013] 所述冷压成型步骤为:称取合适的混合后的合金胎体粉,放入模具内,在 230-270MI^压力下将基体1与该合金胎体粉冷压成一体,得到锯片胚。
[0014] 所述热压成型步骤为:首先将冷压成型后的锯片胚在真空热压烧结炉内加热至 550-650 V,保温15-25分钟,然后继续升温至760-810 V,保温40-50分钟,热压压力为 20-25MPa,再带压随炉缓慢冷却至250°C以下,出炉即可。
[0015] 所述后续处理步骤为将热压成型的锯片胚平片、开刃、抛光、喷漆工艺,制成成品。
[0016] 与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
[0017] 现有技术中的切割大理石的锯片一般采用钴基胎体、高频焊接工艺,而本发明采用铜基胎体、热压烧结工艺。本发明得到的大理石切割锯片以铜基为主要胎体金属,铜基胎体对金刚石的浸润较好,有较好的结合强度,粉金成本低、同时添加部分Sn,Co,锡可以降低结合剂的熔点,并进一步提高铜的综合性能;可以在较低温度下熔化成液体,提供润滑作用,并在压力作用下起到提高基体致密化的作用,从而提高锯片的切割速度;Co可以与金刚石界面形成冶金联结作用,提高金刚石的把持力,提高切削寿命,金刚石采用细颗粒金刚石,工作时切割速度快、切割平稳、切口平齐。本发明所制造的Cu基合金基金刚石锯片, 与同类产品相比,在保证锋利度和锯切平整度不变的前提下,寿命提高1-3倍,成本降低 30-50% ο
附图说明
[0018] 图1为金刚石锯片的产品示意图。
[0019] 附图标号
[0020] 1基体 2刀头
具体实施方式
[0021] 本发明从胎体粉成分和锯片制备工艺两方面入手,重点在于提高切割性能、降低成本。本发明的锯片刀头采用铜基胎体,加少量锡粉、钴粉,按总重量10千克配合金胎体粉,其胎体粉与金刚石的配比见表1。本发明的具体实施案例涉及的成分如表1所示:
[0022] 表 1
[0023]
Figure CN101758560BD00041
[0024] 本发明的金刚石工具按以下步骤制造:
[0025] (1)混料
[0026] 将Cu、Sn、C0粉以及金刚石按表1中重量配比好得到合金胎体粉,在三维混料机中干混1〜2小时。混料过程中在混料机中倒入5wt%的制粒剂,制粒剂的成分为:石蜡与汽油混合溶液,其中石蜡:1. 5wt%汽油:3. 5wt%,将以上胎体粉、金刚石、制粒剂充分混勻;
[0027] (2)冷压成型
[0028] 将上述混料放入模具内,按表2的冷压压力PIMM将基体与经过混合的合金胎体粉压制成直径为350mm,刀头长IOmmX厚2. 8mm的锯片;
[0029] (3)热压成型
[0030] 将上述步骤获得的冷压坯放入热压烧结炉内,首先加热至Trc,并通入氢气保温 tl分钟,然后继续升温至T2°C,保温t2分钟,热压压力为P2MPa,再带压随炉缓慢冷却出炉即可。
[0031] 4)后续处理
[0032] 最后进行后续平片、开刃、抛光、喷漆工艺,制成成品。
[0033] 上述各个组分的刀头的制备工艺参数参见表2[0034]表 2
[0035]
Figure CN101758560BD00051
[0036] 以市场上常见350mm高频焊接锯片为例,切割20mm厚的埃及米黄大理石板时, 切割速度一般为2.5-3. Om/min,而切割寿命仅为1000-2000m2。本发明采用铜基低钴配方、热压烧结工艺,显著的降低了成本;在保证锋利度和锯切平整度不变的前提下,成本降低30-50%。经过大量试验证明,其锋利度与同类锯片相当,寿命提高1-3倍,可达 2500-5000m2。
[0037] 实施效果分析:经过切割试验得到结果表3示:
[0038] 表 3
[0039]
Figure CN101758560BD00052
Figure CN101758560BD00061
[0040] 注:A数量越多,崩边情况越好

Claims (9)

1. 一种大理石切割锯片,包括基体(1)和刀头O),其特征在于:刀头O)由胎体粉和金刚石颗粒混合后热压烧结成型,其中胎体粉成分为Cu 65-75wt%, Sn 10-25wt%, Co 5-20wt% ;金刚石颗粒为上述胎体粉重量的2-2. 5wt%。
2.如权利要求1所述的大理石切割锯片,其特征在于:所述金刚石颗粒的粒度为 70-120 目。
3. 一种制备如权利要求1所述的大理石切割锯片的方法,其特征在于包括以下步骤:1)配料:胎体粉成分为Cu 65-75wt%, Sn 10-25wt%, Co 5_20wt%,加入上述胎体粉重量的2-2. 5wt%的金刚石颗粒并混合得到合金胎体粉;2)混料:将上述成分的合金胎体粉在混料机中干混1-2小时,混料步骤中向混料机中倒入上述合金胎体粉重量4-6wt%的制粒剂充分混勻,制粒剂的成分为石蜡与汽油的混合溶液;3)顺序完成冷压成型、热压成型和后续处理步骤。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于:所述金刚石颗粒的粒度为70-120目。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于:所述混料机为三维混料机。
6.如权利要求3所述的方法,其特征在于:所述合金胎体粉重量4-6wt%的制粒剂中包括石蜡l_2wt%、汽油34wt%。
7.如权利要求3所述的方法,其特征在于:所述冷压成型步骤为:称取合适的混合后的合金胎体粉,放入模具内,在230-270MI^压力下将基体(1)与该合金胎体粉冷压成一体,得到锯片胚。
8.如权利要求3所述的方法,其特征在于:所述热压成型步骤为:首先将冷压成型后的锯片胚在真空热压烧结炉内加热至550-650°C,保温15-25分钟,然后继续升温至 760-8100C,保温40-50分钟,热压压力为20_25MPa,再带压随炉缓慢冷却至250°C以下,出炉即可。
9.如权利要求3所述的方法,其特征在于:所述后续处理步骤为将热压成型的锯片胚平片、开刃、抛光、喷漆工艺,制成成品。
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