CN103846820A - 一种耐高温抗折棕刚玉砂轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及砂轮制造技术领域，具体涉及一种耐高温抗折棕刚玉砂轮及其生产工艺，该砂轮由以下重量份的原料制成：棕刚玉磨料45-50、碳化硅磨料34-38、粘土粉5-8、滑石粉3-4、云母粉2-3、氧化镧1-2、氧化钇2-3、蛭石2-3、黑锰矿石4-5、助剂7-9；本发明砂轮采用粘土粉、滑石粉、氧化镧、黑锰矿石等原料制成的陶瓷结合剂，烧结温度降低，化学性能稳定，强度和韧性兼具，与磨料的把持强度大，本发明制备的棕刚玉砂轮具有良好的硬度和磨削性能，耐高温，抗冲击抗折，较传统棕刚玉砂轮更为经久耐用。

Description

一种耐高温抗折棕刚玉砂轮

技术领域

本发明涉及砂轮制造技术领域，具体涉及一种耐高温抗折棕刚玉砂轮及其生产工艺。

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，提供一种耐高温抗折棕刚玉砂轮，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种耐高温抗折棕刚玉砂轮，其特征在于，本发明砂轮由以下重量份的原料制成：棕刚玉磨料45-50、碳化硅磨料34-38、粘土粉5-8、滑石粉3-4、云母粉2-3、氧化镧1-2、氧化钇2-3、蛭石2-3、黑锰矿石4-5、助剂7-9。

所述的助剂由以下重量份的原料制成：冰晶石15-20、铝酸钙6-8、木质素磺酸钠2-3、纸浆废液6-8、硅酸铝3-4、铁粉10-12、锰粉2-3、膨润土22-25、粘土粉25-28、白垩12-15，制备方法如下：先将冰晶石、铝酸钙、硅酸铝、膨润土、粘土粉、白垩充分混合均匀后，在2200-2300℃下保温2-3h，经自然冷却后，球磨至200-300目粉体，再将木质素磺酸钠与适量的水混合，搅拌至木质素磺酸钠完全溶解后，加入上述粉体及其它剩余成分，球磨3-4h，烘干、即得。

所述磨料的粒径为80-200目。

所述的一种耐高温抗折棕刚玉砂轮，其生产工艺如下：

（1）将粘土粉、滑石粉、云母粉、氧化镧、氧化钇、蛭石、黑锰矿石混合，加热至1450-1480℃搅拌10-12min，随后自然冷却至室温，球磨至200-300目粉体后，加入助剂，充分搅拌均匀备用；

（2）将其它剩余物料加入步骤（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：模具设定温度为280-300℃，在35-40MPa条件下保压3-4min，出模得胚体；

（4）将胚体进行烧结处理，胚体先在15-20min内升温至650-680℃，保温4-5小时，再按10-15℃/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：采用粘土粉、滑石粉、云母粉、氧化镧、氧化钇、蛭石、黑锰矿石等原料制成的陶瓷结合剂，含有多种稀土元素，能有效的降低烧结温度，降低生产能耗，制备得到的结合剂化学性能稳定，强度和韧性兼具，与磨料的把持强度大，本发明制备的棕刚玉砂轮具有良好的硬度和磨削性能，耐高温，抗冲击抗折，较传统棕刚玉砂轮更为经久耐用。

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：棕刚玉磨料50、碳化硅磨料36、粘土粉5、滑石粉4、云母粉2、氧化镧2、氧化钇2、蛭石3、黑锰矿石4、助剂7。

助剂由以下重量份的原料制成：冰晶石20、铝酸钙8、木质素磺酸钠2、纸浆废液6、硅酸铝4、铁粉10、锰粉3、膨润土25、粘土粉25、白垩15，制备方法如下：先将冰晶石、铝酸钙、硅酸铝、膨润土、粘土粉、白垩充分混合均匀后，在2300℃下保温2h，经自然冷却后，球磨至300目粉体，再将木质素磺酸钠与适量的水混合，搅拌至木质素磺酸钠完全溶解后，加入上述粉体及其它剩余成分，球磨3h，烘干、即得。

所述磨料的粒径均为80目。

所述的一种耐高温抗折棕刚玉砂轮，其生产工艺如下：

（1）将粘土粉、滑石粉、云母粉、氧化镧、氧化钇、蛭石、黑锰矿石混合，加热至1480℃搅拌10min，随后自然冷却至室温，球磨至300目粉体后，加入助剂，充分搅拌均匀备用；

（2）将其它剩余物料加入步骤（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：模具设定温度为300℃，在35MPa条件下保压4min，出模得胚体；

（4）将胚体进行烧结处理，胚体先在20min内升温至680℃，保温4小时，再按15℃/min升温至1450℃，保温10小时后取出，自然冷却后即得。

实施例2

本实施例砂轮由以下重量份原料制成：棕刚玉磨料50、碳化硅磨料34、粘土粉8、滑石粉3、云母粉3、氧化镧1、氧化钇3、蛭石2、黑锰矿石5、助剂9。

助剂由以下重量份的原料制成：冰晶石15、铝酸钙6、木质素磺酸钠3、纸浆废液8、硅酸铝3、铁粉12、锰粉2、膨润土22、粘土粉28、白垩12，制备方法如下：先将冰晶石、铝酸钙、硅酸铝、膨润土、粘土粉、白垩充分混合均匀后，在2200℃下保温3h，经自然冷却后，球磨至200目粉体，再将木质素磺酸钠与适量的水混合，搅拌至木质素磺酸钠完全溶解后，加入上述粉体及其它剩余成分，球磨4h，烘干、即得。

所述磨料的粒径均为200目。

所述的一种耐高温抗折棕刚玉砂轮，其生产工艺如下：

（1）将粘土粉、滑石粉、云母粉、氧化镧、氧化钇、蛭石、黑锰矿石混合，加热至1450℃搅拌12min，随后自然冷却至室温，球磨至200目粉体后，加入助剂，充分搅拌均匀备用；

（2）将其它剩余物料加入步骤（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：模具设定温度为280℃，在40MPa条件下保压3min，出模得胚体；

（4）将胚体进行烧结处理，胚体先在15min内升温至650℃，保温5小时，再按10℃/min升温至1420℃，保温12小时后取出，自然冷却后即得。

上述实施例砂轮测试得到的技术指标如下：

砂轮的性能测试均遵循相关标准进行，测试中被磨削材料为工具钢，磨削方式为横向磨削，砂轮圆周速度：25m/s，工作台速度：0.05m/s，磨削深度：0.025mm。本发明制备的砂轮较普通棕刚玉砂轮的硬度、磨削性能等均获得提高，磨削比提高10-15%，抗弯强度提高12-14%，修整间隔时间延长4-5倍，使用寿命延长7-8倍。

Claims (3)

1.一种耐高温抗折棕刚玉砂轮，其特征在于，该砂轮由以下重量份的原料制成：棕刚玉磨料45-50、碳化硅磨料34-38、粘土粉5-8、滑石粉3-4、云母粉2-3、氧化镧1-2、氧化钇2-3、蛭石2-3、黑锰矿石4-5、助剂7-9；

所述的助剂由以下重量份的原料制成：冰晶石15-20、铝酸钙6-8、木质素磺酸钠2-3、纸浆废液6-8、硅酸铝3-4、铁粉10-12、锰粉2-3、膨润土22-25、粘土粉25-28、白垩12-15，制备方法如下：先将冰晶石、铝酸钙、硅酸铝、膨润土、粘土粉、白垩充分混合均匀后，在2200-2300℃下保温2-3h，经自然冷却后，球磨至200-300目粉体，再将木质素磺酸钠与适量的水混合，搅拌至木质素磺酸钠完全溶解后，加入上述粉体及其它剩余成分，球磨3-4h，烘干、即得。

2.如权利要求1所述的一种耐高温抗折棕刚玉砂轮，其特征在于，所述磨料的粒径为80-200目。

3.如权利要求1所述的一种耐高温抗折棕刚玉砂轮，其工艺如下：

（1）将粘土粉、滑石粉、云母粉、氧化镧、氧化钇、蛭石、黑锰矿石混合，加热至1450-1480℃搅拌10-12min，随后自然冷却至室温，球磨至200-300目粉体后，加入助剂，充分搅拌均匀备用；

（2）将其它剩余物料加入步骤（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：模具设定温度为280-300℃，在35-40MPa条件下保压3-4min，出模得胚体；

（4）将胚体进行烧结处理，胚体先在15-20min内升温至650-680℃，保温4-5小时，再按10-15℃/min升温至1420-1450℃，保温10-12小时后取出，自然冷却后即得。