CN102225537A - 一种超硬磨粒工具微刃的生成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种超硬磨粒工具微刃的生成方法，通过在固结于磨具表面上的超硬磨粒的裸露面上涂覆一层弱化合金剂，然后加热至弱化温度区并维持一定时间，在此期间，弱化合金剂与超硬磨粒发生化学反应并在超硬磨粒被涂覆的那部分表面上产生浅表层弱化侵蚀，冷却后超硬磨粒拥有浅表弱化层。加工应用过程中，在切削载荷的作用下，这一浅表弱化层极易发生过载失效而出现微小崩裂并留下多个锋利的切削刃，达到超硬磨粒微刃自动生成的目的，加工效率高且成本较低。

Description

一种超硬磨粒工具微刃的生成方法
技术领域
本发明提供一种超硬磨粒工具微刃的生成方法，属于超硬磨粒工具应用领域。
背景技术
超硬磨粒工具，如砂轮、磨条、锯片等，广泛用于金属、陶瓷、玻璃等材料的余量去除、轮廓成型及表面质量提高等加工场合中。超硬磨粒通常是通过电镀、烧结、钎焊等方式固结于工具表面并具有一定的出刃高度。加工时，超硬磨粒通过刻划被加工材料实现工件材料的移除。在去除材料的刻划过程中，工具表面上的超硬磨粒拥有大量锋利切削刃对提高加工效率和降低切削载荷极为有利。因此，如何让超硬磨粒工具拥有切削刃是超硬磨粒工具推广应用过程中的一项关键性技术。现有的技术手段大都通过专门的修锐环节，通过对磨粒的机械破坏实现来工具微刃的生成，这势必影响加工过程、效率和成本。为此，迫切需要寻找能让超硬磨粒自动速生成微刃的新方法，以极大发挥超硬磨粒磨具的加工性能。
发明内容
本发明目的是提供一种加工效率高且成本低的超硬磨粒工具微刃的生成方法。
本发明的技术方案是这样的：一种超硬磨粒工具微刃的生成方法，通过在固结于磨具上的超硬磨粒的裸露面上涂覆一层厚度为0.01mm-0.5mm的弱化合金剂，然后加热至此弱化合金剂的弱化温度区并维持一定时间，使弱化合金剂与超硬磨粒发生化学反应从而在超硬磨粒表面产生侵蚀性的浅表弱化层，冷却后超硬磨粒拥有浅表弱化层，加工中极易自动破碎，形成微刃。
所述的超硬磨粒为金刚石、立方氮化硼磨粒或其混合物。
所述的超硬磨粒为表面经过处理的超硬磨粒，如镀覆超硬磨粒等。
所述的弱化合金剂是能与超硬磨粒发生化合反应的含有钛、铬、钨、钴、钒、钼、锆或铝元素中的一种或多种的合金。
所述的弱化温度区是指弱化合金剂能与超硬磨粒发生化学反应的温度范围。
所述的一定时间是根据实际所需要的微刃程度来确定的。
采用上述方案后，本发明一种超硬磨粒工具微刃的生成方法，在超硬磨粒的裸露面上涂覆一层弱化合金剂，当温度升到弱化温度区，弱化合金剂和超硬磨粒在两者的接触界面上发生化合反应，即弱化合金剂中的活性金属元素对超硬磨粒表层进行结构破坏性侵蚀，使得超硬磨粒被接触的表面出现浅表弱化层，即浅表层的机械性能降低。在加工中，这一浅弱化表层受到切削载荷时极易发生崩裂，留下多个锋利的切削刃，从而达到生成切削微刃的效果。因此，采用本发明方法制作的磨粒磨具，在应用过程中，无需对其进行修锐就可以获得具有丰富微刃的工具磨粒工作地貌，加工效率高且成本较低。
附图说明
图1为本发明实施例一的生产过程示意图；
图2为本发明实施例二的生产过程示意图。
具体实施方式
本发明一种超硬磨粒工具微刃的生成方法，实施例一的生产过程如图1所示，在固定于磨具1的超硬磨粒2裸露面上通过刷胶法涂覆上一层厚度为0.3mm左右的弱化合金剂3，该弱化合金剂3由68.8wt％的银(Ag)、26.7wt％的铜(Cu)和4.5wt％的钛(Ti)混合而成的合金粉末。然后通过磨粒顶部局部辐射加热至弱化合金剂3的弱化温度区(800-950℃)并维持10分钟左右，使得表层弱化合金剂3与超硬磨粒表层发生化学反应，形成浅表弱化层4，冷却后获得超硬磨粒拥有浅表弱化层，在加工中能够自动生成微刃。
本实施例中，加热时也可将磨具整体加热至弱化合金剂3弱化温度区。
本发明一种超硬磨粒工具微刃的生成方法，实施例二的生产过程如图2所示，将结合剂5涂覆于磨具1表面，然后将超硬磨粒2放在结合剂5上面，再将细颗粒弱化合金剂3通过雾化法涂覆于超硬磨粒2的裸露面上，该弱化合金剂3由15wt％的铬(Cr)、0.01wt％的硼(B)、0.1wt％的硅(Si)、0.01wt％的铁(Fe)、9.6-10.5wt％的磷(P)和74.38-75.28wt％的镍(Ni)混合而成的合金粉末。最后将磨具1和超硬磨粒2一同加热至1000-1100℃并维持5分钟左右。冷却后获得既被固结又被弱化的超硬磨粒磨具。
上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，但本发明的构思并不局限于此，凡利用本发明的构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (6)

1.一种超硬磨粒工具微刃的生成方法，其特征在于：通过在固结于磨具上的超硬磨粒的裸露面上涂覆一层厚度为0.01mm-0.5mm的弱化合金剂，然后加热至此弱化合金剂的弱化温度区并维持一定时间，使弱化合金剂与超硬磨粒发生化学反应从而在超硬磨粒表面产生侵蚀性的浅表弱化层，冷却后超硬磨粒拥有浅表弱化层，加工中极易自动破碎，形成微刃。
2.根据权利要求1所述的一种超硬磨粒工具微刃的生成方法，其特征在于：所述的超硬磨粒为金刚石、立方氮化硼磨粒或其混合物。
3.根据权利要求1所述的一种超硬磨粒工具微刃的生成方法，其特征在于：所述的超硬磨粒为表面经过处理的超硬磨粒，如镀覆超硬磨粒等。
4.根据权利要求1所述的一种超硬磨粒工具微刃的生成方法，其特征在于：所述的弱化合金剂是能与超硬磨粒发生化合反应的含有钛、铬、钨、钴、钒、钼、锆或铝元素中的一种或多种的合金。
5.根据权利要求1所述的一种超硬磨粒工具微刃的生成方法，其特征在于：所述的弱化温度区是指弱化合金剂能与超硬磨粒发生化学反应的温度范围。
6.根据权利要求1所述的一种超硬磨粒工具微刃的生成方法，其特征在于：所述的一定时间是根据实际所需要的微刃程度来确定的。
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