CN103786103A - 一种增韧耐热的陶瓷cbn砂轮 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及砂轮制造技术领域，具体涉及一种增韧耐热的陶瓷CBN砂轮及其生产工艺，该砂轮由以下重量份的原料制成：金刚石磨料30-34、CBN磨料50-55、焦宝石3-4、莫来石4-5、堇青石2-3、硝酸铜3-4、硫酸亚铁铵2-3、粘土4-5、助剂7-9；本发明砂轮采用焦宝石、莫来石、堇青石等原料搅拌烧结制成了陶瓷结合剂，这种含有堇青石的陶瓷结合剂具有热膨胀系数低、化学稳定性好、散热良好，且与磨料的把持强度大，再结合其它原料，使得本发明的CBN砂轮具有良好的硬度和韧性，抗折强度高，高速磨削时不烧伤工件，磨削性能优良。
Description
技术领域
本发明涉及砂轮制造技术领域，具体涉及一种增韧耐热的陶瓷CBN砂轮及其生产工艺。
背景技术
砂轮是磨具中使用范围最为广泛的一种工具，主要对金属或非金属工件的型面进行粗磨、半精磨、精磨以及开槽、切断等处理，在使用时处于高速旋转状态，需要承受较大的冲击力，因此对砂轮的强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐性能等均有较高的要求；砂轮主要由磨料和结合剂经压坯、干燥、焙烧制成，磨料的种类多种多样，常见的主要有刚玉、碳化硅、金刚石以及立方氮化硼等，这些磨料都有着良好的硬度以及一定的韧性，而其强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐性能均取决于结合剂，常见的结合剂为树脂结合剂、陶瓷结合剂、橡胶结合剂以及金属结合剂，各结合剂均有不同的特性，在实际应用中应根据砂轮工件使用条件，选择合适的结合剂，以增强磨料粘结牢固强度，提高磨具强度，改善磨削性能，赋予砂轮良好的使用性能。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种增韧耐热的陶瓷CBN砂轮，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种增韧耐热的陶瓷CBN砂轮，其特征在于，本发明砂轮由以下重量份的原料制成：金刚石磨料30-34、CBN磨料50-55、焦宝石3-4、莫来石4-5、堇青石2-3、硝酸铜3-4、硫酸亚铁铵2-3、粘土4-5、助剂7-9。
所述的助剂由以下重量份的原料制成：碳化硅磨料10-12、铁粉5-6、二氧化钛1-2、硅藻土粉2-3、高岭土粉5-6、氮化铝粉1-2、硅烷偶联剂KH550 2-3、二甲基硅油1-2、花生壳粉5-7；制备方法是将铁粉、二氧化钛、高岭土粉、氮化铝粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶联剂KH550混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入1020-1050℃下煅烧1-2小时，冷却后，粉碎成150-200目粉末，与其它剩余成分混合，即得。
所述的一种增韧耐热的陶瓷CBN砂轮，其生产工艺如下：
（1）将焦宝石、莫来石、堇青石、粘土混合，加热至1780-1820℃搅拌20-30min，搅拌结束后自然冷却至室温，球磨至200-300目粉体后，加入硝酸铜、硫酸亚铁铵、助剂，充分搅拌均匀备用；
（2）将金刚石磨料、CBN磨料加入步骤（1）所得的物料中，充分混合后备用；
（3）将（2）得到的混合物料送入模具中压制成型，成型条件：压力机设定温度为350-380℃，在22-25MPa条件下保压2-3min，出模得胚体；
（4）将胚体进行烧结处理，胚体以12-15℃/min升温至1420-1450℃，保温10-12小时后取出，自然冷却后即得。
本发明的优点在于：采用焦宝石、莫来石、堇青石、粘土等原料搅拌烧结制成了陶瓷结合剂，这种含有堇青石的陶瓷结合剂具有热膨胀系数低、化学稳定性好、散热良好，且与磨料的把持强度大，提高了砂轮的耐磨性能和耐热性能，再结合其它原料，使得本发明的CBN砂轮具有良好的硬度和韧性，抗折强度高，高速磨削时不烧伤工件，磨削性能优良。
具体实施方式
实施例1
本实施例砂轮由以下重量份原料制成：金刚石磨料34、CBN磨料55、焦宝石3、莫来石4、堇青石2、硝酸铜3、硫酸亚铁铵2、粘土4、助剂8。
助剂由以下重量份的原料制成：碳化硅磨料10、铁粉5、二氧化钛2、硅藻土粉2、高岭土粉5、氮化铝粉1、硅烷偶联剂KH550 3、二甲基硅油1、花生壳粉5；制备方法是将铁粉、二氧化钛、高岭土粉、氮化铝粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶联剂KH550混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入1020-1050℃下煅烧1-2小时，冷却后，粉碎成150-200目粉末，与其它剩余成分混合，即得。
所述的一种增韧耐热的陶瓷CBN砂轮，其生产工艺如下：
（1）将焦宝石、莫来石、堇青石、粘土混合，加热至1780℃搅拌30min，搅拌结束后自然冷却至室温，球磨至300目粉体后，加入硝酸铜、硫酸亚铁铵、助剂，充分搅拌均匀备用；
（2）将金刚石磨料、CBN磨料加入步骤（1）所得的物料中，充分混合后备用；
（3）将（2）得到的混合物料送入模具中压制成型，成型条件：压力机设定温度为350℃，在22MPa条件下保压3min，出模得胚体；
（4）将胚体进行烧结处理，胚体以12℃/min升温至1420℃，保温12小时后取出，自然冷却后即得。
性能测试：
回转强度≥ 35 米/ 秒；静平衡K 系数≤ 0.25；
磨削钢结硬质合金材料磨除率可达2.6mm3/(mm .s) 以上；
硬度L 级。
实施例2
本实施例砂轮由以下重量份原料制成：金刚石磨料34、CBN磨料55、焦宝石4、莫来石5、堇青石3、硝酸铜4、硫酸亚铁铵3、粘土5、助剂8。
助剂由以下重量份的原料制成：碳化硅磨料10、铁粉5、二氧化钛2、硅藻土粉2、高岭土粉5、氮化铝粉1、硅烷偶联剂KH550 3、二甲基硅油1、花生壳粉5；制备方法是将铁粉、二氧化钛、高岭土粉、氮化铝粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶联剂KH550混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入1020-1050℃下煅烧1-2小时，冷却后，粉碎成150-200目粉末，与其它剩余成分混合，即得。
所述的一种增韧耐热的陶瓷CBN砂轮，其生产工艺如下：
（1）将焦宝石、莫来石、堇青石、粘土混合，加热至1820℃搅拌20min，搅拌结束后自然冷却至室温，球磨至200目粉体后，加入硝酸铜、硫酸亚铁铵、助剂，充分搅拌均匀备用；
（2）将金刚石磨料、CBN磨料加入步骤（1）所得的物料中，充分混合后备用；
（3）将（2）得到的混合物料送入模具中压制成型，成型条件：压力机设定温度为380℃，在25MPa条件下保压2min，出模得胚体；
（4）将胚体进行烧结处理，胚体以15℃/min升温至1450℃，保温10小时后取出，自然冷却后即得。
Claims (2)
1.一种增韧耐热的陶瓷CBN砂轮，其特征在于，该砂轮由以下重量份的原料制成：金刚石磨料30-34、CBN磨料50-55、焦宝石3-4、莫来石4-5、堇青石2-3、硝酸铜3-4、硫酸亚铁铵2-3、粘土4-5、助剂7-9；
所述的助剂由以下重量份的原料制成：碳化硅磨料10-12、铁粉5-6、二氧化钛1-2、硅藻土粉2-3、高岭土粉5-6、氮化铝粉1-2、硅烷偶联剂KH550 2-3、二甲基硅油1-2、花生壳粉5-7；制备方法是将铁粉、二氧化钛、高岭土粉、氮化铝粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶联剂KH550混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入1020-1050℃下煅烧1-2小时，冷却后，粉碎成150-200目粉末，与其它剩余成分混合，即得。
2.如权利要求1所述的一种增韧耐热的陶瓷CBN砂轮，其工艺如下：
（1）将焦宝石、莫来石、堇青石、粘土混合，加热至1780-1820℃搅拌20-30min，搅拌结束后自然冷却至室温，球磨至200-300目粉体后，加入硝酸铜、硫酸亚铁铵、助剂，充分搅拌均匀备用；
（2）将金刚石磨料、CBN磨料加入步骤（1）所得的物料中，充分混合后备用；
（3）将（2）得到的混合物料送入模具中压制成型，成型条件：压力机设定温度为350-380℃，在22-25MPa条件下保压2-3min，出模得胚体；
（4）将胚体进行烧结处理，胚体以12-15℃/min升温至1420-1450℃，保温10-12小时后取出，自然冷却后即得。
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