CN103600309A

CN103600309A - 制造陶瓷cbn砂轮的结合剂

Info

Publication number: CN103600309A
Application number: CN201310529215.8A
Authority: CN
Inventors: 乔卫东; 拜祥; 王训扬; 孙桂林; 王梅
Original assignee: JIANGSU SUBEI GRINDING WHEEL FACTORY CO Ltd
Current assignee: JIANGSU SUBEI GRINDING WHEEL FACTORY CO Ltd
Priority date: 2013-11-01
Filing date: 2013-11-01
Publication date: 2014-02-26

Abstract

本发明公开了一种制造陶瓷CBN砂轮的结合剂及其制备方法，其改进之处在于所述结合剂其基础配方由下列各组分制成，按重量份数比为：长石30～40份，粘土10～20份，膨润土10～20份，硼玻璃15～25份，荧石8～12份，石英粉4～6份；以基础配方为100%，加入氧化钛5～10%，冰晶石6～8%，碳酸锂8～12%。混合、球磨后进行煅烧，采用分段逐步加温和保温，由常温加温至1350℃，锻烧时间为36小时。本发明有效降低了结合剂的耐火度，提高了抗折强度，使热膨胀系数为与CBN磨料相匹配，所制作的砂轮具有耐热性好、强度高、自锐性好、磨削效率高、成品率高等优点，且不易堵塞和烧伤工件，综合磨削成本低。

Description

制造陶瓷CBN砂轮的结合剂

技术领域

本发明涉及一种陶瓷CBN砂轮的结合剂及其制备方法。

背景技术

CBN磨具磨削是磨加工领域中的高新技术。其中陶瓷结合剂CBN砂轮具有磨削能力强、耐用度高、形状保持性好、使用寿命长、磨削力小、磨削温度低、不烧伤工件、工件表面完整性好且寿命长、砂轮修整及更换频次少、辅助劳动时间短、有利于实现生产自动化和提高生产效率、磨削废渣少、对环境污染小等一系列优点，被认为是一类高速、高效、高精度、低磨削成本、低环境污染的高性能磨具，成为世界上竞相研究开发的热点和当代磨具产品发展的一个重要方向。目前，这种高效高精磨削技术在世界汽车制造领域正快速扩展，在机床、工具、模具、轴承等其它许多应用领域也在不断扩展。陶瓷CBN砂轮，是以立方碳化硼磨料为原料与陶瓷结合剂烧结而成的。由于立方碳化硼磨料主要成分是碳，其在900℃左右就会碳化、分解，因此制作陶瓷CBN砂轮所用陶瓷结合剂的耐火度及烧成温度不宜过高，应控制在900℃以下，否则会影响磨料强度，降低砂轮的使用性能。现有技术中，结合剂多是采用大比例的硼璃璃以达到降低耐火度的目的。但随着硼璃璃加入的比例越大，砂轮的脆性就越大、抗折强度越小，导致砂轮的安全性能差；而且其与磨料的热膨胀系数不一致，在烧成时易造成裂纹、变形废品。

发明内容

本发明的目的就是提供一种耐火度低、烧成温度低、成品率高的陶瓷CBN砂轮的结合剂及其制备方法。

本发明的技术方案是：制造陶瓷CBN砂轮的结合剂，其改进之处在于所述结合剂其基础配方由下列各组分制成，按重量份数比为：长石30～40份，粘土10～20份，膨润土10～20份，硼玻璃15～25份，荧石8～12份，石英粉4～6份；以基础配方为100%，加入氧化钛5～10%，冰晶石6～8%，碳酸锂8～12%。

进一步的方案是：所述结合剂其基础配方由下列各组分制成，按重量份数比为：长石35份，粘土15份，膨润土15份，硼玻璃20份，荧石10份，石英粉5份；以基础配方为100%，加入氧化钛8%，冰晶石7%，碳酸锂10%。

具体制备方法：

（1）按配方设计，准确称量各组份，混合后加入球磨机中进行球磨。球磨机中料球重量比为3：1，球磨时间60分钟，出料后过80#筛网。

（2）将上述混合料装入高温炉中进行煅烧，最高烧成温度为1350℃。烧成参数为：

（3）将煅烧后的结合剂加入球磨机中进行球磨。球磨机中料球重量比为1：3，球磨时间240分钟，出料后过240#筛网，即制得该种结合剂。

本发明技术方案有效降低了硼玻璃的含量，使得结合剂的脆性降低，提高了产品的强度。同时，引入冰晶石能提高结合剂的湿润性和反应能力；碳酸锂的加入能降低结合剂的热膨胀系数，使其与磨料的热膨胀系数一致，提高成品率；引入氧化钛能很好的提高结合剂的强度。本发明所述结合剂的耐火度为720～760℃,抗折强度达90～95mpa，热膨胀系数为3.4～3.6*10^-6/℃,与CBN磨料的热膨胀系数3.5*10^-6/℃相匹配。利用所述结合剂制作的CBN砂轮具有耐热性好、强度高、自锐性好、磨削效率高、成品率高等优点，且不易堵塞和烧伤工件，综合磨削成本低。

具体实施方式

实施例1：按重量份数，基础配方为：长石35份，粘土15份，膨润土15份，硼玻璃20份，荧石10份，石英粉5份；以基础配方为100%，加入氧化钛8%，冰晶石7%，碳酸锂10%。按所述制备方法制得的结合剂其耐火度为740℃,抗折强度达92mpa，热膨胀系数为3.5*10^-6/℃。使用该结合剂按常规配方制得砂轮规格为1A1-350*25*40*5-CBN/F120/140V200-80m/s计50片，经检验，强度全部通过，产品正品率100%。

实施例2：按重量份数，基础配方为：长石38份，粘土16份，膨润土12份，硼玻璃17份，荧石11份，石英粉6份；以基础配方为100%，加入氧化钛7%，冰晶石6%，碳酸锂9%。按所述制备方法制得的结合剂其耐火度为750℃,抗折强度达94mpa，热膨胀系数为3.58*10^-6/℃。使用该结合剂按常规配方制得砂轮规格为1A1-500*20*127*5-CBN/F80/100V200-80m/s计20片，经检验，强度全部通过，产品正品率100%。

Claims

1.一种制造陶瓷CBN砂轮的结合剂，其特征在于所述结合剂其基础配方由下列各组分制成，按重量份数比为：长石30～40份，粘土10～20份，膨润土10～20份，硼玻璃15～25份，荧石8～12份，石英粉4～6份；以基础配方为100%，加入氧化钛5～10%，冰晶石6～8%，碳酸锂8～12%。

2.按权利要求1所述制造陶瓷CBN砂轮的结合剂，其特征在于所述结合剂其基础配方由下列各组分制成，按重量份数比为：长石35份，粘土15份，膨润土15份，硼玻璃20份，荧石10份，石英粉5份；以基础配方为100%，加入氧化钛8%，冰晶石7%，碳酸锂10%。

3.按权利要求1和权利要求2所述制造陶瓷CBN砂轮的结合剂，其特征在于所述结合剂进行高温煅烧，最高烧成温度为1350℃，烧成参数为：

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