CN102229097B - 一种珩磨砂条 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种珩磨砂条，其由粘结剂和磨料制成，所述粘结剂由以下体积百分比原料组成：锌粉5－15%、钴粉30－60%、铜粉10－35%和银粉15－30%；所述磨料为镀Ni涂层的自锐性人造金刚石颗粒，粒度D76—D181，磨料含量为粘结剂体积的3－15%。本发明砂条选用配比合理的粘结剂，制得的珩磨砂条硬度能够达到HB40-60，使用效果良好。本发明砂条的几何尺寸为长100－200mm、宽1.5－6mm、高6mm，能加工出符合欧Ⅵ排放标准的气缸套网纹。
Description
技术领域
本发明涉及一种砂条，具体涉及一种在气缸套珩磨工艺使用的珩磨砂条。
背景技术
砂条的质量好坏是影响气缸套网纹合格率的最重要因素。在过去的几十年里，气缸套制造行业中，内孔珩磨工艺得到很大发展，但是国内用于气缸套珩磨工艺的砂条质量仍落后于国外，制约了先进珩磨工艺的推广。本发明就是一种能够满足欧Ⅵ排放标准的新型气缸套用珩磨砂条。
发明内容
本发明目的在于提供一种能够满足欧Ⅵ排放标准的新型气缸套用珩磨砂条。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种珩磨砂条，由粘结剂和磨料制成，其中，所述粘结剂由以下体积百分比原料组成：锌粉5－15%、钴粉30－60%、铜粉10－35%和银粉15－30%；所述磨料为镀Ni涂层的自锐性人造金刚石颗粒，粒度在D76—D181之间（如D91、D107、D126和D151等），磨料含量为粘结剂体积的3－15%。
本发明所用的镀Ni涂层的自锐性人造金刚石颗粒（即在金刚石颗粒表面镀覆有一层镍）为普通市售产品。金刚石颗粒根据其锋利程度有不同的分级，本发明所需要的是自锐性人造金刚石颗粒即可。
所用锌粉、钴粉、铜粉和银粉的粒度为微米级。为了确保粘结剂能与磨料能充分混合均匀，粘结剂原料与磨料的粒度最好接近或者相一致。
具体的，上述珩磨砂条的制备方法为：将粘结剂和磨料按比例混合均匀后用压力机压制成型，然后于600－800℃烧结得到长100－200mm、宽1.5－6mm、高6mm的砂条。该方法为本领域的常规方法，其创新点主要在于将所制得的砂条的长、宽和高控制在合适的范围。
本发明砂条创新点主要在于粘结剂的配比、磨料的选择及砂条的尺寸，具体如下：
（1）磨料选用外形尖锐带镀Ni涂层的自锐性人造金刚石颗粒，粒度D76—D181：要比较好地完成珩磨加工，选择合适的磨料非常重要。磨料选择的一个基本准则就是磨料的硬度要高于被加工材料的硬度，目前气缸套行业使用的磨料有金刚石、立方氮化硼、碳化硅和氧化铝等。碳化硅和氧化铝主要用于一般的平台珩磨网纹，使用量最大，其优点是易破碎、磨粒锋利，切边整齐，但由于脱落较快必然会带来珩磨网纹的不稳定性，特别是基础珩工序珩磨头转向与粗珩转向不一样时，这种现象更严重。立方氮化硼主要用于淬火气缸套；金刚石磨粒的用量仅次于碳化硅，优点是硬度高、脱落慢、耐磨性非常好、网纹稳定，一般用于粗珩去除气缸套内孔表面的余量，也用于内孔网纹要求不严格的农机气缸套，缺点是网纹有金属撕裂和折叠现象，但是随着金刚石颗粒选型技术及涂层技术的发展，可以选用多角形晶体，有很锋利的刃口，这种晶体自锐性极佳并且由于表面使用涂层技术，极大的提高了金刚石颗粒与粘结剂之间的把持力。
（2）粘结剂原料的选用及配比：不同的配比直接决定砂条的耐用度。现有的磨料粘结剂大概有三种：陶瓷粘结剂、树脂粘结剂和金属粘结剂。陶瓷和树脂粘接剂一般用于碳化硅砂条，金刚石砂条一般选用金属粘接剂。本欧Ⅵ排放珩磨砂条选用金属粘接剂。本发明所用粘结剂原料配比合理，制得的砂条硬度能够达到HB40-60，使用效果良好。
（3）砂条尺寸：砂条几何尺寸也是影响网纹的重要因素，砂条宽度如果不合适，珩磨过程中脱落的磨粒或磨屑容易镶嵌到砂条里，产生宽大沟槽，严重影响网纹质量。本发明选用长100－200mm、宽1.5－6mm、高6mm的砂条。
和现有技术相比，本发明砂条具有以下优点：
本发明砂条选用配比合理的粘结剂原料，使用粒度D76—D181、外形尖锐带镀Ni涂层的自锐性人造金刚石颗粒为磨料，制得的珩磨砂条硬度能够达到HB40—60，使用效果良好，符合欧Ⅵ排放标准。所谓符合欧Ⅵ排放标准的砂条即要求拉出的缸套网纹规则、均匀、沟槽浅数量多、沟槽壁陡峭（Rk小但Rvk大），储油量多润滑效果好，但不参与燃烧，对排放有很大影响。砂条尺寸选择合理，珩磨过程不会影响网纹的质量。
附图说明
图1为本发明所述磨料金刚石在显微镜下放大100倍的微观图片；
图2为本发明所述珩磨砂条在显微镜下放大100倍的微观图片，由图2可看出本发明砂条表面颗粒大小一致，分布比较均匀；
图3为使用本发明砂条珩磨后的气缸套表面在显微镜下放大100倍的微观图片，由图3可以看出，使用本发明砂条珩磨后的气缸套网纹规则、均匀、沟槽浅数量多；
图4为使用本发明砂条珩磨网纹图片。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明进行详细说明，但本发明的保护范围不限于此。
实施例1
一种珩磨砂条，由粘结剂和磨料制成，其中，所述粘结剂由以下体积百分比原料组成：锌粉10%、钴粉30%、铜粉35%和银粉25%（各原料粒度约为100微米）；所述磨料为镀Ni涂层的自锐性人造金刚石颗粒，粒度D76，磨料含量为粘结剂体积的9%（即金刚石浓度35%）。
上述珩磨砂条所用磨料为河南飞孟金刚石工业有限公司生产的金刚石镀覆产品，珩磨砂条的制备方法为：将粘结剂和磨料按比例混合均匀后用压力机压制成型，然后于650℃左右烧结得到长100mm、宽6mm、高2mm的砂条。
实施例2
一种珩磨砂条，由粘结剂和磨料制成，其中，所述粘结剂由以下体积百分比原料组成：锌粉5%、钴粉40%、铜粉25%和银粉30%（各原料粒度约为100微米）；所述磨料为镀Ni涂层的自锐性人造金刚石颗粒，粒度D91，磨料含量为粘结剂体积的9%（即金刚石浓度35%）。制备方法参照实施例1，所得砂条的几何形状为：100mm×6mm×2mm。
实施例3
一种珩磨砂条，由粘结剂和磨料制成，其中，所述粘结剂由以下体积百分比原料组成：锌粉14%、钴粉55%、铜粉15%和银粉16%（各原料粒度约为200微米）；所述磨料为镀Ni涂层的自锐性人造金刚石颗粒，粒度D181，磨料含量为粘结剂体积的13%（即金刚石浓度50%）。制备方法参照实施例1，所得砂条的几何形状为：100mm×6mm×3mm。
使用本发明砂条和用普通砂条进行珩磨的结果对比见表1。由表1可以看出，使用本发明砂条进行珩磨，其芯部粗糙度Rk小，谷底的降低Rvk大，储油量多，珩磨效果好。
Claims (2)
1.一种珩磨砂条，由粘结剂和磨料制成，其特征在于，所述粘结剂由以下体积百分比原料组成：锌粉5－15%、钴粉30－60%、铜粉10－35%和银粉15－30%；所述磨料为镀Ni涂层的自锐性人造金刚石颗粒，粒度D76—D181，磨料含量为粘结剂体积的3－15%。
2.权利要求1所述珩磨砂条的制备方法，其特征在于，将粘结剂和磨料按比例混合均匀后用压力机压制成型，然后于600－800℃烧结得到长100－200mm、宽1.5－6mm、高6mm的砂条。
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