CN104875128A - 一种钛合金用切割片的配方及加工方法 - Google Patents

一种钛合金用切割片的配方及加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钛合金用切割片的配方，配方按重量配比计包括：粒度46目的单晶刚玉40％～60％；粒度60目的镀铱白刚玉10％～20％；粒度150～180目的绿碳化硅2.0％～8.0％；粘度1800～2000mPa·s(25℃)的液体酚醛树脂4.5％～7.5％；粒度200～300目的粉状酚醛树脂9.0％～15.0％；粒度325～400目的氟铝酸钾5.0％～15.0％；粒度325～400目的炭黑0.2％～0.8％。本发明的有益效果为：采用了几种材料混合使用的配方，经过特定的热压工艺，研制出钛合金专用树脂砂轮切割片，可以满足对钛合金类工件的高效切割加工，切割时产品进刀顺畅，不堵塞，散热好，不烧伤工件，切口窄且截面毛刺小，耐用度提高4～5倍，粉尘小，效率提升，安全性能提高，韧性和抗老化性能得到显著改善。

Description

一种钛合金用切割片的配方及加工方法
技术领域
本发明涉及金属切割工具制品技术领域，具体而言，涉及一种钛合金用切割片的配方及加工方法。
背景技术
树脂砂轮切割片广泛应用于汽车、轴承、道轨、造船、建材、军工、铸造、集装箱等领域，主要用来切割钢筋、型钢、钢管等一般金属材料。
随着科技的进步和新型工业的发展，市场对树脂砂轮切割片专属性能的要求也水涨船高，尤其是近年来全球对效率的日趋重视，要求我们必须研制出满足某一领域或针对某种材料的专用切割片，以最大限度地满足某一类客户的需求。对各种钛合金类贵重金属的切割加工，常规的普通金属用切割片消耗过快，粉尘大，散热性差，造成工件烧伤严重，工件切口宽且截面毛刺大，效率低下，安全性能不足，韧性差，抗老化性能不佳。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种钛合金用切割片的配方及加工方法。
本发明提供了一种钛合金用切割片的配方，配方按重量配比计包括：
作为本发明进一步的改进；
作为本发明进一步的改进；
作为本发明进一步的改进；
所述单晶刚玉46目                     52％；
所述镀铱白刚玉60目                   15％；
所述液体酚醛树脂                     5.5％。
作为本发明进一步的改进；
所述粒度46目的单晶刚玉不少于总配方的50％。
本发明提供了一种钛合金用切割片的加工方法，该加工方法包括以下步骤：
步骤101：首先将所述粒度46目的单晶刚玉，所述粒度60目的镀铱白刚玉，所述粒度150～180目的绿碳化硅，所述液体酚醛树脂，所述粒度200～300目的粉状酚醛树脂，所述粒度325～400目的氟铝酸钾以及所述粒度325～400目的炭黑按重量配比称好，分别存放在相对应的容器内进行配料。
步骤102：将所述粒度46目的单晶刚玉，所述粒度60目的镀铱白刚玉按总配方67％的量混合均匀，再加入所述液体酚醛树脂，所述粒度150～180目的绿碳化硅，所述粒度200～300目的粉状酚醛树脂，所述粒度325～400目的氟铝酸钾以及所述粒度325～400目的炭黑混合均匀，将混合好的料过18目筛 网，得到混合料；
步骤103：首先给模具加温至25～45℃；在模具中先放入第一张5～6目100～155g/m2无碱玻璃纤维网片并压平，按切割片单重称量后投入成型料并刮平；再放入第二张5～6目100～155g/m2无碱玻璃纤维网片、商标以及孔环；然后用150吨压机8MPa压力条件下，保压2～5秒，压制成型；卸掉所述模具，取出成型的毛坯；
步骤104：将成型后的毛坯用铝垫板隔开，再用弹簧加压，加压后的毛坯送入箱式炉硬化，最高硬化温度185～205℃，最高温保温时间6～10小时，总硬化时间16～24小时；然后缓慢冷却至室温卸片后即得成品。
作为本发明进一步的改进，在步骤101中，所述粒度46目的单晶刚玉，所述粒度60目的镀铱白刚玉，所述粒度150～180目的绿碳化硅，所述液体酚醛树脂，所述粒度200～300目的粉状酚醛树脂，所述粒度325～400目的氟铝酸钾以及所述粒度325～400目的炭黑的称重误差均不得超过本身重量的±0.1％。
作为本发明进一步的改进，在步骤102中，将混合料置于温度20～25℃环境条件下停放4～8小时后，再过一次22目筛网，得到成型料。
作为本发明进一步的改进，在步骤103中，在步骤103中，所述模具温度为35℃；所述保压时间为3秒。
作为本发明进一步的改进，在步骤104中，所述弹簧加压的压力为15-20㎏。
本发明的有益效果为：采用了几种材料混合使用的配方，经过特定的热压工艺，研制出钛合金专用树脂砂轮切割片。利用单晶刚玉硬度高、韧性佳，切割钛合金类工件能力强的优势，达到提升切割片耐用度的目的；加入一定配比的镀铱白刚玉是为提升切割片的锋利度并缓冲切割片与工件接触瞬间的撞击力，便于进刀顺畅；采用两张5～6目100～155g/m2无碱玻璃纤维网片作为双面增强外贴网，可充分保障切割片在高速运转(最高使用线速度达125m/s)时不破裂，并改善切割片的韧性和散热性；采用粘度1800～2000mPa·s(25℃)的液体酚醛树脂，是为增加切割片的表观密度，改善其抗老化性能；加入细粒度的绿碳化硅，除具有良好的导热性有利于切割时散热外，其脆性大，磨 粒锋利，有助于切割片锋利度的提高；加入比传统氟铝酸钠熔点低的氟铝酸钾，更易于在切割热的作用下熔融，促使磨粒脱落，防止气孔堵塞，增加切割片的锋利度，熔化的氟铝酸钾在切割过程中还可以起到润滑作用，减少工件切口截面的毛刺。本配方和工艺制备的树脂砂轮切割片，可以满足对钛合金类工件的高效切割加工，切割时产品进刀顺畅，不堵塞，散热好，不烧伤工件，切口窄且截面毛刺小，耐用度提高4～5倍，粉尘小，效率提升，安全性能提高，韧性和抗老化性能得到显著改善。
附图说明 
图1为本发明一种钛合金用切割片的配方及加工方法的硬度曲线图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
本发明实施例所述的一种钛合金用切割片的配方，配方按重量配比计包括：粒度46目的单晶刚玉40％～60％；粒度60目的镀铱白刚玉10％～20％；粒度为150～180目的绿碳化硅2.0％～8.0％；粘度为1800～2000mPa·s(25℃)的液体酚醛树脂4.5％～7.5％；粒度200～300目的粉状酚醛树脂9.0％～15.0％；粒度325～400目的氟铝酸钾5.0％～15.0％；粒度325～400目的炭黑作为着色剂加入0.2％～0.8％。以上材料按特定工艺经混合后制成外径(D)75mm～230mm、厚度(T)0.8mm～2.0mm、孔径(H)9.6mm～22.2mm、密度2.24g/cm3～2.38g/cm3的纤维增强树脂切割砂轮，即得本发明的钛合金专用树脂砂轮切割片。
采用了几种材料混合使用的配方，经过特定的热压工艺，研制出钛合金专用树脂砂轮切割片。利用单晶刚玉硬度高、韧性佳，切割钛合金类工件能力强的优势，达到提升切割片耐用度的目的；加入一定配比的镀铱白刚玉是为提升切割片的锋利度并缓冲切割片与工件接触瞬间的撞击力，便于进刀顺畅；采用粘度1800～2000mPa·s(25℃)的液体酚醛树脂，是为增加切割片的表观密度，改善其抗老化性能；加入细粒度的绿碳化硅，除具有良好的导热性有利于切割时散热外，其脆性大，磨粒锋利，有助于切割片锋利度的提高；加入比传统氟铝酸钠熔点低的氟铝酸钾，更易于在切割热的作用下熔融，促使磨粒脱落，防止气孔堵塞，增加切割片的锋利度，熔化的氟铝酸钾在切割过程中还可以起到润滑作用，减少工件切口截面的毛刺。本配方和工艺制备的树脂砂轮切割片，可以满足对钛合金类工件的高效切割加工，切割时产品进刀顺畅，不堵塞，散热好，不烧伤工件，切口窄且截面毛刺小，耐用度提 高4～5倍，粉尘小，效率提升，安全性能提高，韧性和抗老化性能得到显著改善。
进一步的；所述粒度46目的单晶刚玉45％～55％；所述粒度60目的镀铱白刚玉12％～18％；所述粒度150～180目的绿碳化硅4.0％～6.0％；所述粘度1800～2000mPa·s(25℃)的液体酚醛树脂4.8％～7.0％；所述粒度200～300目的粉状酚醛树脂10.5％～14.0％；所述粒度325～400目的氟铝酸钾7.5％～13.0％；所述粒度325～400目炭黑0.3％～0.6％。
进一步的；所述粒度46目的单晶刚玉48％～53％；所述粒度60目的镀铱白刚玉14％～17％；所述粒度150～180目的绿碳化硅5.0％，所述粘度1800～2000mPa·s(25℃)的液体酚醛树脂5.0％～6.5％；所述粒度200～300目的粉状酚醛树脂12.0％；所述粒度325～400目的氟铝酸钾10.0％；所述粒度325～400目的炭黑0.5％。
进一步的；所述粒度46目单晶刚玉52％；所述粒度60目镀铱白刚玉15％；所述粘度1800～2000mPa·s(25℃)的液体酚醛树脂5.5％。
进一步的；所述粒度46目单晶刚玉不少于总配方的50％。
采用了几种材料混合使用的配方，经过特定的热压工艺，研制出钛合金专用树脂砂轮切割片，可以满足对钛合金类工件的高效切割加工，切割时产品进刀顺畅，不堵塞，散热好，不烧伤工件，切口窄且截面毛刺小，耐用度提高4～5倍，粉尘小，效率提升，安全性能提高，韧性和抗老化性能得到显著改善。
本发明提供了一种钛合金用切割片的加工方法，该加工方法包括以下步骤：
步骤101：首先将所述粒度46目的单晶刚玉，所述粒度60目的镀铱白刚玉，所述粒度150～180目的绿碳化硅，所述粘度1800～2000mPa·s(25℃)的液体酚醛树脂，所述粒度200～300目的粉状酚醛树脂，所述粒度325～400目的氟铝酸钾以及所述粒度325～400目的炭黑按重量配比称好，分别存放在相对应的容器内进行配料。
步骤102：将所述粒度46目的单晶刚玉，所述粒度60目的镀铱白刚玉按总配方67％的量混合均匀，再加入所述粘度1800～2000mPa·s(25℃)的液体酚醛树脂，所述粒度150～180目的绿碳化硅，所述粒度200～300目的粉状酚醛 树脂，所述粒度325～400目的氟铝酸钾以及所述粒度325～400目的炭黑混合均匀，将混合好的料过18目筛网，得到混合料；
步骤103：首先给模具加温至25～45℃；在模具中先放入第一张5～6目100～155g/m2无碱玻璃纤维网片并压平，按切割片单重称量后投入成型料并刮平；再放入第二张5～6目100～155g/m2无碱玻璃纤维网片、商标以及孔环；然后用150吨压机8MPa压力条件下，保压2～5秒，压制成型；卸掉所述模具，取出成型的毛坯；
步骤104：将成型后的毛坯用铝垫板隔开，再用弹簧加压，加压后的毛坯送入箱式炉硬化，最高硬化温度185～205℃，最高温保温时间6～10小时，总硬化时间16～24小时；然后缓慢冷却至室温卸片后即得成品。
采用了几种材料混合使用的配方，经过特定的热压工艺，研制出钛合金专用树脂砂轮切割片。利用单晶刚玉硬度高、韧性佳，切割钛合金类工件能力强的优势，达到提升切割片耐用度的目的；加入一定配比的镀铱白刚玉是为提升切割片的锋利度并缓冲切割片与工件接触瞬间的撞击力，便于进刀顺畅；采用两张5～6目100～155g/m2无碱玻璃纤维网片作为双面增强外贴网，可充分保障切割片在高速运转(最高使用线速度达125m/s)时不破裂，并改善切割片的韧性和散热性；采用粘度1800～2000mPa·s(25℃)的液体酚醛树脂，是为增加切割片的表观密度，改善其抗老化性能；加入细粒度的绿碳化硅，除具有良好的导热性有利于切割时散热外，其脆性大，磨粒锋利，有助于切割片锋利度的提高；加入比传统氟铝酸钠熔点低的氟铝酸钾，更易于在切割热的作用下熔融，促使磨粒脱落，防止气孔堵塞，增加切割片的锋利度，熔化的氟铝酸钾在切割过程中还可以起到润滑作用，减少工件切口截面的毛刺。本配方和工艺制备的树脂砂轮切割片，可以满足对钛合金类工件的高效切割加工，切割时产品进刀顺畅，不堵塞，散热好，不烧伤工件，切口窄且截面毛刺小，耐用度提高4～5倍，粉尘小，效率提升，安全性能提高，韧性和抗老化性能得到显著改善。
进一步的，在步骤101中，所述粒度46目的单晶刚玉，所述粒度60目的镀铱白刚玉，所述粒度150～180目的绿碳化硅，所述粘度 1800～2000mPa·s(25℃)的液体酚醛树脂，所述粒度200～300目的粉状酚醛树脂，所述粒度325～400目的氟铝酸钾以及所述粒度325～400目的炭黑的称重误差均不得超过本身重量的±0.1％。
进一步的，在步骤102中，将混合料置于温度20～25℃环境条件下停放4～8小时后，再过一次22目筛网，得到成型料。
进一步的，在步骤103中，所述模具温度为35℃；所述保压时间为3秒。
进一步的，在步骤104中，所述弹簧加压的压力为15-20㎏。
如附图1所示，所述硬化曲线从60℃起经12小时的升温保温过程至所述最高硬化温度190℃，所述最高温保温时间为8小时，所述总硬化时间为20小时。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钛合金用切割片的配方，其特征在于，配方按重量配比计包括：
2.根据权利要求1所述的钛合金用切割片的配方，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的钛合金用切割片的配方，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的钛合金用切割片的配方，其特征在于：
所述单晶刚玉46目    52％；
所述镀铱白刚玉60目  15％；
所述液体酚醛树脂    5.5％。
5.根据权利要求4所述的钛合金用切割片的配方，其特征在于：
所述粒度46目的单晶刚玉不少于总配方的50％。
6.一种如权利要求1所述的钛合金用切割片的加工方法，其特征在于，该加工方法包括以下步骤：
步骤101：首先将所述粒度46目的单晶刚玉，所述粒度60目的镀铱白刚玉，所述粒度150～180目的绿碳化硅，所述液体酚醛树脂，所述粒度200～300目的粉状酚醛树脂，所述粒度325～400目的氟铝酸钾以及所述粒度325～400目的炭黑按重量配比称好，分别存放在相对应的容器内进行配料。
步骤102：将所述粒度46目的单晶刚玉，所述粒度60目的镀铱白刚玉按总配方67％的量混合均匀，再加入所述液体酚醛树脂，所述粒度150～180目的绿碳化硅，所述粒度200～300目的粉状酚醛树脂，所述粒度325～400目的氟铝酸钾以及所述粒度325～400目的炭黑混合均匀，将混合好的料过18目筛网，得到混合料；
步骤103：首先给模具加温至25～45℃；在模具中先放入第一张5～6目100～155g/㎡无碱玻璃纤维网片并压平，按切割片单重称量后投入成型料并刮平；再放入第二张5～6目100～155g/㎡无碱玻璃纤维网片、商标以及孔环；然后用150吨压机8MPa压力条件下，保压2～5秒，压制成型；卸掉所述模具，取出成型的毛坯；
步骤104：将成型后的毛坯用铝垫板隔开，再用弹簧加压，加压后的毛坯送入箱式炉硬化，最高硬化温度185～205℃，最高温保温时间6～10小时，总硬化时间16～24小时；然后缓慢冷却至室温卸片后即得成品。
7.根据权利要求6所述的钛合金用切割片的加工方法，其特征在于：在步骤101中，所述粒度46目的单晶刚玉，所述粒度60目的镀铱白刚玉，所述粒度150～180目的绿碳化硅，所述液体酚醛树脂，所述粒度200～300目的粉状酚醛树脂，所述粒度325～400目的氟铝酸钾以及所述粒度325～400目的炭黑的称重误差均不得超过本身重量的±0.1％。
8.根据权利要求6所述的钛合金用切割片的加工方法，其特征在于：在步骤102中，将混合料置于温度20～25℃环境条件下停放4～8小时后，再过一次22目筛网，得到成型料。
9.根据权利要求6所述的钛合金用切割片的加工方法，其特征在于：在步骤103中，所述模具温度为35℃；所述保压时间为3秒。
10.根据权利要求6所述的钛合金用切割片的加工方法，其特征在于：在步骤104中，所述弹簧加压的压力为15-20㎏。
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