CN103846824A - 一种高耐磨立方氮化硼砂轮 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及砂轮制造技术领域,具体涉及一种高耐磨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、白刚玉磨料30-34、硝酸钠3-4、碳酸铵4-5、白云石3-4、石灰石2-3、石墨粉1-2、铜粉2-3、硬脂酸2-3、氧化锌3-4、助剂7-9;本发明砂轮采用白云石、石灰石、石墨粉、铜粉等原料制成的陶瓷金属复合结合剂,具有性能稳定、韧性好、耐磨等优点,且与磨料的把持强度高,提高了磨料间的粘结牢固程度,使得本发明制备的砂轮不仅具有良好的硬度,同时还具有优良的耐磨损性能,磨削性能更为优良,较传统立方氮化硼砂轮更为经久耐用。
Description
技术领域
本发明涉及砂轮制造技术领域,具体涉及一种高耐磨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,提供一种高耐磨立方氮化硼砂轮,以提高磨削性能,为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种高耐磨立方氮化硼砂轮,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、白刚玉磨料30-34、硝酸钠3-4、碳酸铵4-5、白云石3-4、石灰石2-3、石墨粉1-2、铜粉2-3、硬脂酸2-3、氧化锌3-4、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。
所述的一种高耐磨立方氮化硼砂轮,其生产工艺如下:
(1)将白云石、石灰石、石墨粉、铜粉、氧化锌混合,加热至650-700℃搅拌10-12min,随后自然冷却至室温,球磨至200-300目粉体后,加入硝酸钠、碳酸铵、助剂,充分搅拌均匀备用;
(2)将立方氮化硼磨料、白刚玉磨料混合加热至55-60℃,加入其它剩余物料,搅拌均匀后加入步骤(1)所得的物料,搅拌均匀后备用;
(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100-120℃,在40-50MPa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10-15min内升温至560-580℃,保温4-5小时,再按10-15℃/min升温至1650-1700℃,保温6-8小时后取出,自然冷却后即得。
本发明的优点在于:采用白云石、石灰石、石墨粉、铜粉、氧化锌等原料制成的陶瓷金属复合结合剂,具有性能稳定、韧性好、耐磨等优点,与磨料的把持强度高,提高了磨料间的粘结牢固程度,使得本发明制备的砂轮不仅具有良好的硬度,同时还具有优良的耐磨损性能,磨削性能更为优良,较传统立方氮化硼砂轮更为经久耐用。
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:立方氮化硼磨料45、白刚玉磨料32、硝酸钠4、碳酸铵5、白云石4、石灰石2、石墨粉2、铜粉2、硬脂酸3、氧化锌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。
所述的一种高耐磨立方氮化硼砂轮,其生产工艺如下:
(1)将白云石、石灰石、石墨粉、铜粉、氧化锌混合,加热至650℃搅拌10min,随后自然冷却至室温,球磨至300目粉体后,加入硝酸钠、碳酸铵、助剂,充分搅拌均匀备用;
(2)将立方氮化硼磨料、白刚玉磨料混合加热至60℃,加入其它剩余物料,搅拌均匀后加入步骤(1)所得的物料,搅拌均匀后备用;
(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120℃,在40MPa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15min内升温至580℃,保温5小时,再按15℃/min升温至1700℃,保温6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:立方氮化硼磨料45、白刚玉磨料30、硝酸钠3、碳酸铵5、白云石3、石灰石3、石墨粉1、铜粉3、硬脂酸2、氧化锌3、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。
所述的一种高耐磨立方氮化硼砂轮,其生产工艺如下:
(1)将白云石、石灰石、石墨粉、铜粉、氧化锌混合,加热至700℃搅拌12min,随后自然冷却至室温,球磨至200目粉体后,加入硝酸钠、碳酸铵、助剂,充分搅拌均匀备用;
(2)将立方氮化硼磨料、白刚玉磨料混合加热至55℃,加入其它剩余物料,搅拌均匀后加入步骤(1)所得的物料,搅拌均匀后备用;
(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100℃,在50MPa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560℃,保温4小时,再按10℃/min升温至1650℃,保温8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钛合金,磨削方式为横向磨削,砂轮圆周速度:30m/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立方氮化硼砂轮的硬度、磨削性能等均获得提高,磨削比提高15-20%,修整间隔时间延长3-5倍,使用寿命延长6-8倍。
Claims (3)
1.一种高耐磨立方氮化硼砂轮,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、白刚玉磨料30-34、硝酸钠3-4、碳酸铵4-5、白云石3-4、石灰石2-3、石墨粉1-2、铜粉2-3、硬脂酸2-3、氧化锌3-4、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所述的一种高耐磨立方氮化硼砂轮,其特征在于,所述磨料的粒径为80-200目。
3.如权利要求1所述的一种高耐磨立方氮化硼砂轮,其工艺如下:
(1)将白云石、石灰石、石墨粉、铜粉、氧化锌混合,加热至650-700℃搅拌10-12min,随后自然冷却至室温,球磨至200-300目粉体后,加入硝酸钠、碳酸铵、助剂,充分搅拌均匀备用;
(2)将立方氮化硼磨料、白刚玉磨料混合加热至55-60℃,加入其它剩余物料,搅拌均匀后加入步骤(1)所得的物料,搅拌均匀后备用;
(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100-120℃,在40-50MPa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10-15min内升温至560-580℃,保温4-5小时,再按10-15℃/min升温至1650-1700℃,保温6-8小时后取出,自然冷却后即得。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140611 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |