CN103786104A - 一种pva树脂立方氮化硼砂轮 - Google Patents

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胡光胜
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Abstract

本发明涉及砂轮制造技术领域，具体涉及一种PVA树脂立方氮化硼砂轮及其生产工艺，该砂轮由以下重量份的原料制成：立方氮化硼磨料40-45、锆刚玉磨料23-26、硝酸锂3-4、硝酸钠2-3、三氧化二铝4-5、三氧化二铁3-4、聚乙烯醇4-5、氢氧化铝3-5、助剂7-9；本发明砂轮采用采用硝酸锂、硝酸钠、聚乙烯醇以及三氧化二铝、三氧化二铁等原料作为结合剂，有效的增进了磨料间的粘结程度，结合剂与磨料把持牢固，工件的强度进一步增强，加工过程中烧结温度低，磨削过程中发热少，散热快，不易烧伤工件，耐磨，自锐性良好，使用寿命长。

Description

一种PVA树脂立方氮化硼砂轮
技术领域
本发明涉及砂轮制造技术领域，具体涉及一种PVA树脂立方氮化硼砂轮及其生产工艺。 
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PVA树脂立方氮化硼砂轮，以进一步增进强度，改善切削性能，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下： 
一种PVA树脂立方氮化硼砂轮，其特征在于，本发明砂轮由以下重量份的原料制成：立方氮化硼磨料40-45、锆刚玉磨料23-26、硝酸锂3-4、硝酸钠2-3、三氧化二铝4-5、三氧化二铁3-4、聚乙烯醇4-5、氢氧化铝3-5、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、莫来石粉3-5、氧化锌1-2、氧化镁2-3、高岭土2-3、聚乙烯醇2-3、三聚磷酸钠1-2、N220炭黑3-4、木炭5-7；制备方法是将莫来石粉、氧化锌、氧化镁、高岭土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入720-750℃下煅烧2-3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PVA树脂立方氮化硼砂轮，其生产工艺如下： 
（1）将硝酸锂、硝酸钠、聚乙烯醇混合，加入2-3倍混合料重量的水，充分搅拌至完全溶解，再加入三氧化二铝、三氧化二铁、氢氧化铝、助剂，搅拌20-30min后，送入球磨机中球磨3-4h后备用；
（2）将立方氮化硼磨料、锆刚玉磨料与步骤（1）得到的物料混合搅拌20-30min；
（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250-300℃，在12-15MPa条件下保压10-12min，出模得胚体；
（4）将胚体进行烧结处理，胚体先在20-25min内升温至450-500℃，保温2-3h，再按5-8℃/min升温至1350-1400℃，保温6-8h后取出，自然冷却后即得。
本发明的优点在于：采用硝酸锂、硝酸钠、聚乙烯醇以及三氧化二铝、三氧化二铁等原料作为结合剂，能够有效的增进磨料间的粘结程度，把持牢固，提高了砂轮工件的强度，降低烧结温度，在磨削过程中发热少，散热快，不易烧伤工件，耐磨，自锐性良好，延长了使用寿命。 
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：立方氮化硼磨料45、锆刚玉磨料25、硝酸锂4、硝酸钠3、三氧化二铝5、三氧化二铁3、聚乙烯醇5、氢氧化铝4、助剂8。
助剂由以下重量份的原料制成：碳化硅磨料10、莫来石粉5、氧化锌1、氧化镁2、高岭土3、聚乙烯醇2、三聚磷酸钠1、N220炭黑4、木炭7；制备方法是将莫来石粉、氧化锌、氧化镁、高岭土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入720-750℃下煅烧2-3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PVA树脂立方氮化硼砂轮，其生产工艺如下： 
（1）将硝酸锂、硝酸钠、聚乙烯醇混合，加入2倍混合料重量的水，充分搅拌至完全溶解，再加入三氧化二铝、三氧化二铁、氢氧化铝、助剂，搅拌25min后，送入球磨机中球磨4h后备用；
（2）将立方氮化硼磨料、锆刚玉磨料与步骤（1）得到的物料混合搅拌30min；
（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250℃，在15MPa条件下保压12min，出模得胚体；
（4）将胚体进行烧结处理，胚体先在20-25min内升温至480℃，保温3h，再按8℃/min升温至1400℃，保温6h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：立方氮化硼磨料45、锆刚玉磨料25、硝酸锂4、硝酸钠3、三氧化二铝5、三氧化二铁4、聚乙烯醇5、氢氧化铝5、助剂8。
助剂由以下重量份的原料制成：碳化硅磨料10、莫来石粉5、氧化锌1、氧化镁2、高岭土3、聚乙烯醇2、三聚磷酸钠1、N220炭黑4、木炭7；制备方法是将莫来石粉、氧化锌、氧化镁、高岭土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入720-750℃下煅烧2-3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PVA树脂立方氮化硼砂轮，其生产工艺如下： 
（1）将硝酸锂、硝酸钠、聚乙烯醇混合，加入3倍混合料重量的水，充分搅拌至完全溶解，再加入三氧化二铝、三氧化二铁、氢氧化铝、助剂，搅拌30min后，送入球磨机中球磨4h后备用；
（2）将立方氮化硼磨料、锆刚玉磨料与步骤（1）得到的物料混合搅拌30min；
（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300℃，在15MPa条件下保压12min，出模得胚体；
（4）将胚体进行烧结处理，胚体先在25min内升温至500℃，保温3h，再按8℃/min升温至1350℃，保温8h后取出，自然冷却后即得。

Claims (2)

1.一种PVA树脂立方氮化硼砂轮，其特征在于，该砂轮由以下重量份的原料制成：立方氮化硼磨料40-45、锆刚玉磨料23-26、硝酸锂3-4、硝酸钠2-3、三氧化二铝4-5、三氧化二铁3-4、聚乙烯醇4-5、氢氧化铝3-5、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、莫来石粉3-5、氧化锌1-2、氧化镁2-3、高岭土2-3、聚乙烯醇2-3、三聚磷酸钠1-2、N220炭黑3-4、木炭5-7；制备方法是将莫来石粉、氧化锌、氧化镁、高岭土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入720-750℃下煅烧2-3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PVA树脂立方氮化硼砂轮，其工艺如下：
（1）将硝酸锂、硝酸钠、聚乙烯醇混合，加入2-3倍混合料重量的水，充分搅拌至完全溶解，再加入三氧化二铝、三氧化二铁、氢氧化铝、助剂，搅拌20-30min后，送入球磨机中球磨3-4h后备用；
（2）将立方氮化硼磨料、锆刚玉磨料与步骤（1）得到的物料混合搅拌20-30min；
（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250-300℃，在12-15MPa条件下保压10-12min，出模得胚体；
（4）将胚体进行烧结处理，胚体先在20-25min内升温至450-500℃，保温2-3h，再按5-8℃/min升温至1350-1400℃，保温6-8h后取出，自然冷却后即得。
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