CN105500223A - 高速高效金刚石磨轮及其制备方法和使用方法 - Google Patents

高速高效金刚石磨轮及其制备方法和使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105500223A
CN105500223A CN201510850963.5A CN201510850963A CN105500223A CN 105500223 A CN105500223 A CN 105500223A CN 201510850963 A CN201510850963 A CN 201510850963A CN 105500223 A CN105500223 A CN 105500223A
Authority
CN
China
Prior art keywords
diamond
speed
powder
raw material
impregnated wheel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510850963.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105500223B (zh
Inventor
邵增明
苏彦宾
邵慧丽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HENAN XINYUAN SUPERHARD MATERIALS Co Ltd
Original Assignee
HENAN XINYUAN SUPERHARD MATERIALS Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HENAN XINYUAN SUPERHARD MATERIALS Co Ltd filed Critical HENAN XINYUAN SUPERHARD MATERIALS Co Ltd
Priority to CN201510850963.5A priority Critical patent/CN105500223B/zh
Publication of CN105500223A publication Critical patent/CN105500223A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105500223B publication Critical patent/CN105500223B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/04—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
    • B24D3/06—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements
    • B24D3/10—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements for porous or cellular structure, e.g. for use with diamonds as abrasives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B22F1/105—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material containing inorganic lubricating or binding agents, e.g. metal salts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12—Both compacting and sintering
    • B22F3/16—Both compacting and sintering in successive or repeated steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
    • B24D18/0009—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for using moulds or presses
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C12/00—Powdered glass; Bead compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高速高效金刚石磨轮及其制备方法和使用方法。所述金刚石磨轮包括基体和工作层，以质量百分含量表示，工作层的原料组成为：金属陶瓷复合结合剂粉末75～93%和金刚石7～25%。所述金属陶瓷复合结合剂粉末是由预合金粉末65～80%和微晶玻璃陶瓷结合剂粉末20～35%制备而成。本发明磨轮用于玻璃磨边机时，两个电极主轴上分别安装一组由精磨轮和粗磨轮构成组合磨轮，两组磨轮交叉安装，实现了粗磨和精磨同时加工。利用本发明制备的金刚石磨轮具有性能稳定、磨削锋利、成本低等特点；改变了传统玻璃磨边倒角地加工方式，大大地简化了玻璃加工工序，提高了玻璃加工效率和质量。

Description

高速高效金刚石磨轮及其制备方法和使用方法
技术领域
本发明涉及磨料磨具磨削技术领域，特别是涉及一种高速高效金刚石磨轮及其制备方法和使用方法。
背景技术
近年来，我国玻璃深加工企业发展很快，数量不断增加，规模越来越大，玻璃磨边倒角机作为玻璃深加工业必须的专用设备，其市场需求也将越来越多。然而，到目前为止，国内玻璃磨边设备还不很成熟，大多只适合单件加工，而不能应用于批量生产线。大型玻璃深加工企业必须采用自动化程度高的智能玻璃磨边机。
传统的玻璃磨边机安装金刚石磨轮的电机分布在机器的两边，而且是固定不动的，使用金刚石磨轮的端面进行玻璃的磨削倒角，一个电机上只能安装一个金刚石磨轮，该磨轮只能磨削玻璃一条边的一个角。一块矩形玻璃有四条边八个角，而且每块玻璃的角都需要粗磨、精磨。这样一个玻璃磨边机上每个边都需要安装两个粗磨和两个精磨金刚石磨轮，两个边共需四个粗磨和四个精磨金刚石磨轮。而且一次只能磨削倒角一个矩形玻璃的两个边。因此，加工效率较低。
传统的玻璃磨边倒角机按磨头数分，有三、五、八、九、十、十三、十四磨头等数种机型，而这些设备只能一个电机主轴安装一个磨轮，玻璃的两边直角分两次倒角完成，粗磨、精磨、抛光分多道工序，电机转速低，玻璃走速慢，从而导致加工工序复杂、效率较低和加工玻璃的质量较差。
金刚石磨轮的性能主要取决于金刚石磨料及结合剂的组成形式，而金刚石磨轮的设计依据是磨削加工方式及被加工工件的材质和加工质量的要求来设定，只有在金刚石磨轮性能与磨削加工方式与加工材质相适应的条件下，才能取得比较理想的效果。传统的玻璃磨边倒角机因电机主轴转速低，加工玻璃走速慢，而且玻璃的每一个工序都是分开的，所以对金刚石磨轮要求较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服传统玻璃磨边倒角机在加工玻璃过程中工序复杂和效率较低等缺点，本发明提供一种新的高速高效金刚石磨轮及其制备方法和使用方法。利用本发明技术方案制备的金刚石磨轮具有性能稳定、磨削锋利、成本低等特点；改变了传统玻璃磨边倒角地加工方式，大大地简化了玻璃加工工序，提高了玻璃加工效率和质量。
为了解决上述问题，本发明采取的技术方案：
本发明提供一种高速高效金刚石磨轮，所述金刚石磨轮包括基体和工作层，以质量百分含量表示，所述工作层的原料组成为：金属陶瓷复合结合剂粉末75～93%和金刚石7～25%。
根据上述的高速高效金刚石磨轮，以重量百分含量表示，所述金属陶瓷复合结合剂粉末是由预合金粉末65～80%和微晶玻璃陶瓷结合剂粉末20～35%制备而成；
以重量百分含量表示，所述预合金粉末的原料组成为Cu50～80%、Zn5～25%、Al5～20%、Ti0.5～2%、Cr1～5%、Si2～8%和Mo0～3%；
以重量百分含量表示，所述微晶玻璃陶瓷粉末的原料组成为Li2O2～5%、Na2O10～20%、B2O315～30%、Al2O35～20%、SiO240～60%、BaO2～8%、MgO2～10%、CuO1～3%和TiO22～8%。
根据上述的高速高效金刚石磨轮，所述金属陶瓷复合结合剂粉末是通过以下方法制备而成：
a、首先按照上述预合金粉末的原料组成比例称取各种原料，将称取的各种原料机械混合均匀，得到金属混合料；
b、将步骤a所得金属混合料加入中频感应炉中进行熔炼，在温度为1600±20℃的条件下熔炼成合金液，将所得合金液采用常规高压水雾化法（即将熔炼所得合金液倒入中间漏包，合金液通过中间漏包底的陶瓷漏眼流入雾化装置，以惰性气体氩气为保护气体，以水压50MPa的水流对液态金属液流进行喷射雾化、冷却，使其成为预合金粉末，经过干燥、还原、破碎及筛分）制备成40～50μm的预合金粉末；
c、按照上述微晶玻璃陶瓷粉末的原料组成比例称取各种原料，将称取的各种原料机械混合均匀，得到混合料；
d、将步骤c所得混合料加入高温熔块炉中进行熔炼，在温度为1250±50℃的条件下熔炼成液体，保温2个小时；将所得液体依次采用常规雾化装置和水淬制备成10～20μm的微晶玻璃陶瓷结合剂粉末（即将熔炼所得液体流入雾化装置，用水压30MPa的水流对液态玻璃液流进行喷射雾化使之成为小液滴，小液滴落到装满冷水的收集桶中急冷成为微晶玻璃陶瓷粉末，经过干燥、破碎及筛分）；
e、将步骤b和d分别所得的预合金粉末和微晶陶瓷结合剂粉末按照上述的配料比例称取两种原料，将称取的两种原料机械混合均匀，得到混合料；
f、将步骤e所得混合料加入通有氩气的高温烧结炉中，加热到1100±20℃，微晶玻璃陶瓷粉末完全融化为液体，通过搅拌使预合金粉末颗粒被融化得到的微晶玻璃陶瓷液完全包裹；把微晶玻璃陶瓷液完全包裹的预合金粉末倒入装满冷水的收集桶中使之快速冷却，经过干燥、破碎及筛分，制备成20～30μm的金属陶瓷复合结合剂粉末。
根据上述的高速高效金刚石磨轮，所述制备的金属陶瓷复合结合剂粉末中主要成分的重量百分含量≥99.8%，颗粒形状为近球形，粒度为20～30μm。
根据上述的高速高效金刚石磨轮，所述金刚石为镀钛金刚石，金刚石浓度为25～150%，所述金刚石的粒度为80～240目或240～600目。
一种上述高速高效金刚石磨轮的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
a、首先按照上述高速高效金刚石磨轮的原料配比比例称取原料金属陶瓷复合结合剂粉末和金刚石，将称取的金刚石倒入容器中，并加入液体石蜡将金刚石充分润湿，然后加入称取的金属陶瓷复合结合剂粉末，将物料混合均匀，得到成型料；
b、将钢基体使用丙酮清洗干净，45#钢模具均匀擦上一层脱模剂，然后将钢基体和模具组装好；
c、将步骤a得到的成型料投入步骤b组装好的模具中，刮平、压制后卸模，得到金刚石磨轮生坯体；
d、将步骤c所得金刚石磨轮生坯体置于通有氮气的高温烧结炉中进行烧结，烧结出炉后得到金刚石磨轮半成品；
e、将步骤d所得金刚石磨轮半成品进行加工磨削、修整，得到产品高速高效金刚石磨轮。
根据上述的高速高效金刚石磨轮的制备方法，步骤a中液体石蜡与原料总量二者加入量的比例为每kg金属陶瓷复合结合剂粉末和金刚石的总物料加入2～3mL液体石蜡。
根据上述的高速高效金刚石磨轮的制备方法，步骤b中所述脱模剂为800目二硫化钼粉和润滑油的混合物。
根据上述的高速高效金刚石磨轮的制备方法，步骤d中所述烧结的具体过程为：首先以5℃/min的速率由室温升至300℃，在此温度条件下保温30min；然后以4℃/min的速率由300℃升至400℃，在此温度条件下保温10min；然后以2℃/min的速率由400℃升至520℃，在此温度条件下保温60min；最后在3～3.5小时由520℃降至200℃以下。
一种上述高速高效金刚石磨轮的使用方法，所述使用方法为：
a、全自动玻璃磨边机的磨轮分为两条边，一条为固定边，另一边为移动边；
b、步骤a所述的固定边磨削矩形玻璃其中一条边的上、下两个棱角；移动边磨削矩形玻璃另外三个边的上、下两棱角；
c、步骤b所述的固定边和移动边均是由上、下两个电机组成，每一个电机主轴上分别安装一组按照上述高速高效金刚石磨轮原料组成制备的磨轮，每组磨轮由一个按照上述高速高效金刚石磨轮原料组成制成的粗磨轮和一个按照上述高速高效金刚石磨轮原料组成制成的精磨轮构成（按照上述高速高效金刚石磨轮原料组成制备磨轮过程中，当采用的金刚石粒度为80～240目时，制备出的磨轮为粗磨轮；当采用的金刚石粒度为240～600目时，制备出的磨轮为精磨轮），两组金刚石磨轮交叉安装；
d、步骤c中的上下两个电机安装的金刚石磨轮同时磨削矩形玻璃的上下两个棱角，实现了粗磨和精磨同时加工。
本发明的积极有益效果：
1、本发明金刚石磨轮配料中采用了自主研制的高性能金属陶瓷复合结合剂粉末，使用该结合剂制作的金刚石磨轮具有的主要优点有：a、同时具备金属和陶瓷两种材料的特点，从而改善金属结合剂超硬材料工具对磨粒的把持力过强、自锐性较差、排屑能力较差、不耐腐蚀、化学稳定性较差、不易修整等缺点；同时也改善了陶瓷结合剂超硬材料工具韧性较差、强度有限、对高速磨削适应性有限等缺点；实现了优势互补，使金刚石磨轮既保持了陶瓷结合剂金刚石磨轮良好的锋利性、自锐性好的特征，又具备金属结合剂金刚石磨轮的高刚性、好的形状保持性的优点。b、本发明金属陶瓷结合剂粉末采用高温液体互溶混合比机械混合粉末元素分布均匀，从根本上避免了成分偏析，使胎体组织均匀，具有高的硬度和高的冲击强度，从而提高对金刚石的把持力，预熔合的粉末明显降低了烧结过程中金属原子的扩散所需的激活能；并且烧结温度低，烧结时间短，有利于避免金刚石高温损伤，另一方面可降低磨具用量与电能消耗。
2、利用本发明技术方案制备的高速高效金刚石磨轮具有性能稳定、磨削锋利、效率高、成本低等特点，改变了传统玻璃磨边倒角地加工方式，大大地简化了玻璃加工工序，提高了玻璃加工效率和质量。
3、在佛山市顺德区高力威玻璃机械有限公司生产的GSBM25A卧式高速四边磨上磨削600mm×800mm、厚度为12mm规格的玻璃，普通金刚石磨轮与本发明产品高速高效金刚石磨轮进行磨削结果对比，对比情况详见表1。
。
4、将本发明的高速高效金刚石磨轮应用到高速四边磨玻璃磨边机上，该金刚石磨轮是组合式磨轮，一片磨轮由粗、细两种粒度的磨轮（即精磨轮和粗磨轮）组合而成，粗精磨轮之间留有一定的空隙，粗磨轮的一边设有玻璃的进入角。两片磨轮交叉式安装在两个上下不同的电机主轴上，使用金刚石磨轮的外圆进行磨削加工。一块矩形玻璃的一条边通过两组磨轮时，一次性磨削加工玻璃的上下两个棱角，并且粗、精磨一起完成。由此可使得加工效率得到很大程度的提高。
5、现有技术中，使用砂轮的端面进行磨削倒角，砂轮的端面极易变形，使加工的玻璃尺寸精度不易控制；金刚石磨轮对玻璃必须施加一定的压力，才能进行磨削倒角，玻璃受压不均匀时极易爆裂，增加了玻璃的废品。一块矩形玻璃要分两次加工完成，加工效率极低。
而本发明采用粗细两个粒度组合式磨轮，使用金刚石磨轮的外圆进行磨削倒角。一块矩形玻璃从磨轮粗粒那边的进入角进入时，上下两个磨轮同时对玻璃进行粗细磨削倒角，玻璃的四条边八个棱角一次完成加工。从而减少了磨轮的使用数量，加工玻璃的尺寸精度较高，加工效率是普通金刚石磨轮的10倍以上。
具体实施方式：
以下结合实施例进一步阐述本发明，但并不限制本发明的内容。
实施例1：
本发明高速高效金刚石磨轮，所述金刚石磨轮包括基体和工作层，以质量百分含量表示，所述工作层的原料组成为：金属陶瓷复合结合剂粉末85%和金刚石15%；采用的金刚石为镀钛金刚石，镀钛金刚石浓度为25～150%，镀钛金刚石的粒度为80～240目；
以重量百分含量表示，所述金属陶瓷复合结合剂粉末是由预合金粉末70%和微晶玻璃陶瓷结合剂粉末30%制备而成；
以重量百分含量表示，所述预合金粉末的原料组成为Cu65%、Zn15%、Al12%、Ti1%、Cr3%、Si3%和Mo1%；
以重量百分含量表示，所述微晶玻璃陶瓷粉末的原料组成为Li2O3%、Na2O15%、B2O315%、Al2O38%、SiO250%、BaO2%、MgO3%、CuO2%和TiO22%。
所述金属陶瓷复合结合剂粉末是通过以下方法制备而成：
a、首先按照上述预合金粉末的原料组成比例称取各种原料，将称取的各种原料机械混合均匀，得到金属混合料；
b、将步骤a所得金属混合料加入中频感应炉中进行熔炼，在温度为1600±20℃的条件下熔炼成合金液，将所得合金液采用常规高压水雾化法（即将熔炼所得合金液倒入中间漏包，合金液通过中间漏包底的陶瓷漏眼流入雾化装置，以惰性气体氩气为保护气体，以水压50MPa的水流对液态金属液流进行喷射雾化、冷却，使其成为预合金粉末，经过干燥、还原、破碎及筛分）制备成40～50μm的预合金粉末；
c、按照上述微晶玻璃陶瓷粉末的原料组成比例称取各种原料，将称取的各种原料机械混合均匀，得到混合料；
d、将步骤c所得混合料加入高温熔块炉中进行熔炼，在温度为1250±50℃的条件下熔炼成液体，保温2个小时；将所得液体依次采用常规雾化装置和水淬制备成10～20μm的微晶玻璃陶瓷结合剂粉末（即将熔炼所得液体流入雾化装置，用水压30MPa的水流对液态玻璃液流进行喷射雾化使之成为小液滴，小液滴落到装满冷水的收集桶中急冷成为微晶玻璃陶瓷粉末，经过干燥、破碎及筛分）；
e、将步骤b和d分别所得的预合金粉末和微晶陶瓷结合剂粉末按照上述的配料比例称取两种原料，将称取的两种原料机械混合均匀，得到混合料；
f、将步骤e所得混合料加入通有氩气的高温烧结炉中，加热到1100±20℃，微晶玻璃陶瓷粉末完全融化为液体，通过搅拌使预合金粉末颗粒被融化得到的微晶玻璃陶瓷液完全包裹；把微晶玻璃陶瓷液完全包裹的预合金粉末倒入装满冷水的收集桶中使之快速冷却，经过干燥、破碎及筛分，制备成20～30μm的金属陶瓷复合结合剂粉末（制备的金属陶瓷复合结合剂粉末中主要成分的重量百分含量≥99.8%，颗粒形状为近球形，粒度为20～30μm）。
实施例2：与实施例1基本相同，不同之处在于：
本发明高速高效金刚石磨轮，所述金刚石磨轮包括基体和工作层，以质量百分含量表示，所述工作层的原料组成为：金属陶瓷复合结合剂粉末80%和金刚石20%；镀钛金刚石的粒度为240～600目；
以重量百分含量表示，所述金属陶瓷复合结合剂粉末是由预合金粉末75%和微晶玻璃陶瓷结合剂粉末25%制备而成；
以重量百分含量表示，所述预合金粉末的原料组成为Cu75%、Zn10%、Al8%、Ti1.5%、Cr2%、Si2%和Mo1.5%；
以重量百分含量表示，所述微晶玻璃陶瓷粉末的原料组成为Li2O5%、Na2O10%、B2O320%、Al2O310%、SiO242%、BaO4%，MgO5%，CuO1%和TiO23%。
实施例3：与实施例1基本相同，不同之处在于：
本发明高速高效金刚石磨轮，所述金刚石磨轮包括基体和工作层，以质量百分含量表示，所述工作层的原料组成为：金属陶瓷复合结合剂粉末75%和金刚石25%；镀钛金刚石的粒度为240～600目；
以重量百分含量表示，所述金属陶瓷复合结合剂粉末是由预合金粉末65%和微晶玻璃陶瓷结合剂粉末35%制备而成；
以重量百分含量表示，所述预合金粉末的原料组成为Cu60%、Zn20%、Al5%、Ti2%、Cr5%、Si5%和Mo3%；
以重量百分含量表示，所述微晶玻璃陶瓷粉末的原料组成为Li2O2%、Na2O20%、B2O326%、Al2O35%、SiO240%、BaO2%、MgO2%、CuO1%和TiO22%。
实施例4：与实施例1基本相同，不同之处在于：
本发明高速高效金刚石磨轮，所述金刚石磨轮包括基体和工作层，以质量百分含量表示，所述工作层的原料组成为：金属陶瓷复合结合剂粉末93%和金刚石7%；镀钛金刚石的粒度为80～240目；
以重量百分含量表示，所述金属陶瓷复合结合剂粉末是由预合金粉末80%和微晶玻璃陶瓷结合剂粉末20%制备而成；
以重量百分含量表示，所述预合金粉末的原料组成为Cu80%、Zn5%、Al6%、Ti0.5%、Cr1.5%和Si7%；
以重量百分含量表示，所述微晶玻璃陶瓷粉末的原料组成为Li2O2%、Na2O10%、B2O315%、Al2O35%、SiO260%、BaO2%、MgO2%、CuO2%和TiO22%。
实施例5：与实施例1基本相同，不同之处在于：
本发明高速高效金刚石磨轮，所述金刚石磨轮包括基体和工作层，以质量百分含量表示，所述工作层的原料组成为：金属陶瓷复合结合剂粉末90%和金刚石10%；镀钛金刚石的粒度为240～600目；
以重量百分含量表示，所述金属陶瓷复合结合剂粉末是由预合金粉末72%和微晶玻璃陶瓷结合剂粉末28%制备而成；
以重量百分含量表示，所述预合金粉末的原料组成为Cu50%、Zn25%、Al15%、Ti0.5%、Cr1%、Si8%和Mo0.5%；
以重量百分含量表示，所述微晶玻璃陶瓷粉末的原料组成为Li2O2%、Na2O10%、B2O330%、Al2O35%、SiO240%、BaO8%、MgO2%、CuO1%和TiO22%。
实施例6：与实施例1基本相同，不同之处在于：
本发明高速高效金刚石磨轮，所述金刚石磨轮包括基体和工作层，以质量百分含量表示，所述工作层的原料组成为：金属陶瓷复合结合剂粉末82%和金刚石18%；镀钛金刚石的粒度为80～240目；
以重量百分含量表示，所述金属陶瓷复合结合剂粉末是由预合金粉末78%和微晶玻璃陶瓷结合剂粉末22%制备而成；
以重量百分含量表示，所述预合金粉末的原料组成为Cu56%、Zn12%、Al20%、Ti1%、Cr4%、Si5%和Mo2%；
以重量百分含量表示，所述微晶玻璃陶瓷粉末的原料组成为Li2O2%、Na2O12%、B2O318%、Al2O35%、SiO240%、BaO2%、MgO10%、CuO3%和TiO28%。
实施例7：
本发明实施例1-6高速高效金刚石磨轮的制备方法，其详细步骤如下：
a、首先按照实施例1-6任一所述高速高效金刚石磨轮的原料配比比例称取原料金属陶瓷复合结合剂粉末和金刚石，将称取的金刚石倒入容器中，并加入液体石蜡将金刚石充分润湿，液体石蜡与原料总量二者加入量的比例为每kg金属陶瓷复合结合剂粉末和金刚石的总物料加入3mL液体石蜡；然后加入称取的金属陶瓷复合结合剂粉末，将物料混合均匀，得到成型料；
b、将钢基体使用丙酮清洗干净，45#钢模具均匀擦上一层脱模剂（脱模剂为800目二硫化钼粉和润滑油的混合物），然后将钢基体和模具组装好；
c、将步骤a得到的成型料投入步骤b组装好的模具中，刮平、压制后卸模，得到金刚石磨轮生坯体；
d、将步骤c所得金刚石磨轮生坯体置于通有氮气的高温烧结炉中进行烧结，烧结出炉后得到金刚石磨轮半成品；
所述烧结的具体过程为：首先以5℃/min的速率由室温升至300℃，在此温度条件下保温30min；然后以4℃/min的速率由300℃升至400℃，在此温度条件下保温10min；然后以2℃/min的速率由400℃升至520℃，在此温度条件下保温60min；最后在3～3.5小时由520℃降至200℃以下；
e、将步骤d所得金刚石磨轮半成品进行加工磨削、修整，得到产品高速高效金刚石磨轮。
实施例8：
本发明高速高效金刚石磨轮的使用方法，具体过程为：
a、全自动玻璃磨边机的磨轮分为两条边，一条为固定边，另一边为移动边；
b、步骤a所述的固定边磨削矩形玻璃其中一条边的上、下两个棱角；移动边磨削矩形玻璃另外三个边的上、下两棱角；
c、步骤b所述的固定边和移动边均是由上、下两个电机组成，每一个电机主轴上分别安装一组按照上述实施例原料组成制备的磨轮，每组磨轮由一个按照上述实例制成的粗磨轮和一个按照上述实施例制成的精磨轮构成，两组金刚石磨轮交叉安装；
d、步骤c中的上下两个电机安装的金刚石磨轮同时磨削矩形玻璃的上下两个棱角，实现了粗磨和精磨同时加工。

Claims (10)

1.一种高速高效金刚石磨轮，所述金刚石磨轮包括基体和工作层，其特征在于，以质量百分含量表示，所述工作层的原料组成为：金属陶瓷复合结合剂粉末75～93%和金刚石7～25%。
2.根据权利要求1所述的高速高效金刚石磨轮，其特征在于：以重量百分含量表示，所述金属陶瓷复合结合剂粉末是由预合金粉末65～80%和微晶玻璃陶瓷结合剂粉末20～35%制备而成；
以重量百分含量表示，所述预合金粉末的原料组成为Cu50～80%、Zn5～25%、Al5～20%、Ti0.5～2%、Cr1～5%、Si2～8%和Mo0～3%；
以重量百分含量表示，所述微晶玻璃陶瓷粉末的原料组成为Li2O2～5%、Na2O10～20%、B2O315～30%、Al2O35～20%、SiO240～60%、BaO2～8%、MgO2～10%、CuO1～3%和TiO22～8%。
3.根据权利要求2所述的高速高效金刚石磨轮，其特征在于，所述金属陶瓷复合结合剂粉末是通过以下方法制备而成：
a、首先按照权利要求2所述预合金粉末的原料组成比例称取各种原料，将称取的各种原料机械混合均匀，得到金属混合料；
b、将步骤a所得金属混合料加入中频感应炉中进行熔炼，在温度为1600±20℃的条件下熔炼成合金液，将所得合金液采用常规高压水雾化法制备成40～50μm的预合金粉末；
c、按照权利要求2所述微晶玻璃陶瓷粉末的原料组成比例称取各种原料，将称取的各种原料机械混合均匀，得到混合料；
d、将步骤c所得混合料加入高温熔块炉中进行熔炼，在温度为1250±50℃的条件下熔炼成液体，保温2个小时；将所得液体依次采用常规雾化装置和水淬制备成10～20μm的微晶玻璃陶瓷结合剂粉末；
e、将步骤b和d分别所得的预合金粉末和微晶陶瓷结合剂粉末按照权利要求2所述的配料比例称取两种原料，将称取的两种原料机械混合均匀，得到混合料；
f、将步骤e所得混合料加入通有氩气的高温烧结炉中，加热到1100±20℃，微晶玻璃陶瓷粉末完全融化为液体，通过搅拌使预合金粉末颗粒被融化得到的微晶玻璃陶瓷液完全包裹；把微晶玻璃陶瓷液完全包裹的预合金粉末倒入装满冷水的收集桶中使之快速冷却，经过干燥、破碎及筛分，制备成20～30μm的金属陶瓷复合结合剂粉末。
4.根据权利要求3所述的高速高效金刚石磨轮，其特征在于：所述制备的金属陶瓷复合结合剂粉末中主要成分的重量百分含量≥99.8%，颗粒形状为近球形，粒度为20～30μm。
5.根据权利要求1所述的高速高效金刚石磨轮，其特征在于：所述金刚石为镀钛金刚石，金刚石浓度为25～150%，所述金刚石的粒度为80～240目或240～600目。
6.一种权利要求1所述高速高效金刚石磨轮的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
a、首先按照权利要求1所述高速高效金刚石磨轮的原料配比比例称取原料金属陶瓷复合结合剂粉末和金刚石，将称取的金刚石倒入容器中，并加入液体石蜡将金刚石充分润湿，然后加入称取的金属陶瓷复合结合剂粉末，将物料混合均匀，得到成型料；
b、将钢基体使用丙酮清洗干净，45#钢模具均匀擦上一层脱模剂，然后将钢基体和模具组装好；
c、将步骤a得到的成型料投入步骤b组装好的模具中，刮平、压制后卸模，得到金刚石磨轮生坯体；
d、将步骤c所得金刚石磨轮生坯体置于通有氮气的高温烧结炉中进行烧结，烧结出炉后得到金刚石磨轮半成品；
e、将步骤d所得金刚石磨轮半成品进行加工磨削、修整，得到产品高速高效金刚石磨轮。
7.根据权利要求6所述的高速高效金刚石磨轮的制备方法，其特征在于：步骤a中液体石蜡与原料总量二者加入量的比例为每kg金属陶瓷复合结合剂粉末和金刚石的总物料加入2～3mL液体石蜡。
8.根据权利要求6所述的高速高效金刚石磨轮的制备方法，其特征在于：步骤b中所述脱模剂为800目二硫化钼粉和润滑油的混合物。
9.根据权利要求6所述的高速高效金刚石磨轮的制备方法，其特征在于，步骤d中所述烧结的具体过程为：首先以5℃/min的速率由室温升至300℃，在此温度条件下保温30min；然后以4℃/min的速率由300℃升至400℃，在此温度条件下保温10min；然后以2℃/min的速率由400℃升至520℃，在此温度条件下保温60min；最后在3～3.5小时由520℃降至200℃以下。
10.一种权利要求1所述高速高效金刚石磨轮的使用方法，其特征在于，所述使用方法为：
a、全自动玻璃磨边机的磨轮分为两条边，一条为固定边，另一边为移动边；
b、步骤a所述的固定边磨削矩形玻璃其中一条边的上、下两个棱角；移动边磨削矩形玻璃另外三个边的上、下两个棱角；
c、步骤b所述的固定边和移动边均是由上、下两个电机组成，每一个电机主轴上分别安装一组按照权利要求1所述原料组成制备的磨轮，每组磨轮由一个按照权利要求1所述原料组成制成的粗磨轮和一个按照权利要求1所述原料组成制成的精磨轮构成，两组金刚石磨轮交叉安装；
d、步骤c中的上下两个电机安装的金刚石磨轮同时磨削矩形玻璃的上下两个棱角，实现了粗磨和精磨同时加工。
CN201510850963.5A 2015-11-30 2015-11-30 高速高效金刚石磨轮及其制备方法和使用方法 Active CN105500223B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510850963.5A CN105500223B (zh) 2015-11-30 2015-11-30 高速高效金刚石磨轮及其制备方法和使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510850963.5A CN105500223B (zh) 2015-11-30 2015-11-30 高速高效金刚石磨轮及其制备方法和使用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105500223A true CN105500223A (zh) 2016-04-20
CN105500223B CN105500223B (zh) 2017-12-15

Family

ID=55708718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510850963.5A Active CN105500223B (zh) 2015-11-30 2015-11-30 高速高效金刚石磨轮及其制备方法和使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105500223B (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106041760A (zh) * 2016-06-06 2016-10-26 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 一种自锐性金刚石砂轮及其制备方法
CN106180727A (zh) * 2016-08-23 2016-12-07 张家港华日法兰有限公司 一种金属陶瓷法兰的加工工艺
CN107385346A (zh) * 2017-07-17 2017-11-24 江苏锋泰工具有限公司 金刚石烧结工具用预合金粉及其制备方法
CN107398837A (zh) * 2017-09-19 2017-11-28 广东新吉欣实业有限公司 研磨轮及其制造工艺
CN108098602A (zh) * 2017-11-30 2018-06-01 郑州宏拓精密工具有限公司 一种用于磨削钛合金的陶瓷微晶金刚石砂轮及其制备方法
CN109015419A (zh) * 2018-08-02 2018-12-18 大连工业大学 一种las系微晶玻璃磨料结合剂配方、其制备方法及应用
CN110218924A (zh) * 2019-07-12 2019-09-10 河南工业大学 一种高性能金刚石烧结制品的制备方法
CN110315443A (zh) * 2019-07-12 2019-10-11 河南工业大学 一种金刚石磨具的制备方法
CN110757352A (zh) * 2019-11-12 2020-02-07 宫海燕 一种陶瓷结合剂磨料制品的免干燥制备配方及工艺
CN111482910A (zh) * 2020-04-20 2020-08-04 西北民族大学 纳米碳化硅制品合成设备及工艺
CN112375543A (zh) * 2020-11-17 2021-02-19 云南光电辅料有限公司 一种提高超硬材料磨料自锐性的方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102363289A (zh) * 2011-11-17 2012-02-29 广东奔朗新材料股份有限公司 金属陶瓷结合剂金刚石/cbn 砂轮的制备工艺
CN102407474A (zh) * 2010-09-26 2012-04-11 旭硝子株式会社 板状体的磨边方法及其装置
CN103692371A (zh) * 2013-12-30 2014-04-02 长沙市萨普新材料有限公司 一种金属陶瓷结合剂金刚石砂轮及其制备方法
CN103831740A (zh) * 2014-03-21 2014-06-04 苏州赛力精密工具有限公司 一种金属陶瓷复合结合剂以及复合结合剂金刚石砂轮
CN203853884U (zh) * 2013-11-25 2014-10-01 佛山市顺德区高力威机械有限公司 磨头组件及玻璃磨边机
CN104128892A (zh) * 2014-07-29 2014-11-05 桂林创源金刚石有限公司 一种金属陶瓷复合结合剂以及复合结合剂金刚石砂轮
CN104440601A (zh) * 2014-11-14 2015-03-25 河南新源超硬材料有限公司 高速四边磨金刚石砂轮及其制备方法
CN105058248A (zh) * 2015-08-04 2015-11-18 蓬莱市超硬复合材料有限公司 一种复合金属陶瓷结合剂金刚石砂轮

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102407474A (zh) * 2010-09-26 2012-04-11 旭硝子株式会社 板状体的磨边方法及其装置
CN102363289A (zh) * 2011-11-17 2012-02-29 广东奔朗新材料股份有限公司 金属陶瓷结合剂金刚石/cbn 砂轮的制备工艺
CN203853884U (zh) * 2013-11-25 2014-10-01 佛山市顺德区高力威机械有限公司 磨头组件及玻璃磨边机
CN103692371A (zh) * 2013-12-30 2014-04-02 长沙市萨普新材料有限公司 一种金属陶瓷结合剂金刚石砂轮及其制备方法
CN103831740A (zh) * 2014-03-21 2014-06-04 苏州赛力精密工具有限公司 一种金属陶瓷复合结合剂以及复合结合剂金刚石砂轮
CN104128892A (zh) * 2014-07-29 2014-11-05 桂林创源金刚石有限公司 一种金属陶瓷复合结合剂以及复合结合剂金刚石砂轮
CN104440601A (zh) * 2014-11-14 2015-03-25 河南新源超硬材料有限公司 高速四边磨金刚石砂轮及其制备方法
CN105058248A (zh) * 2015-08-04 2015-11-18 蓬莱市超硬复合材料有限公司 一种复合金属陶瓷结合剂金刚石砂轮

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106041760A (zh) * 2016-06-06 2016-10-26 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 一种自锐性金刚石砂轮及其制备方法
CN106180727A (zh) * 2016-08-23 2016-12-07 张家港华日法兰有限公司 一种金属陶瓷法兰的加工工艺
CN107385346A (zh) * 2017-07-17 2017-11-24 江苏锋泰工具有限公司 金刚石烧结工具用预合金粉及其制备方法
CN107398837A (zh) * 2017-09-19 2017-11-28 广东新吉欣实业有限公司 研磨轮及其制造工艺
CN108098602A (zh) * 2017-11-30 2018-06-01 郑州宏拓精密工具有限公司 一种用于磨削钛合金的陶瓷微晶金刚石砂轮及其制备方法
CN109015419A (zh) * 2018-08-02 2018-12-18 大连工业大学 一种las系微晶玻璃磨料结合剂配方、其制备方法及应用
CN110218924A (zh) * 2019-07-12 2019-09-10 河南工业大学 一种高性能金刚石烧结制品的制备方法
CN110315443A (zh) * 2019-07-12 2019-10-11 河南工业大学 一种金刚石磨具的制备方法
CN110757352A (zh) * 2019-11-12 2020-02-07 宫海燕 一种陶瓷结合剂磨料制品的免干燥制备配方及工艺
CN111482910A (zh) * 2020-04-20 2020-08-04 西北民族大学 纳米碳化硅制品合成设备及工艺
CN111482910B (zh) * 2020-04-20 2021-04-02 西北民族大学 纳米碳化硅制品合成设备及工艺
CN112375543A (zh) * 2020-11-17 2021-02-19 云南光电辅料有限公司 一种提高超硬材料磨料自锐性的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105500223B (zh) 2017-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105500223A (zh) 高速高效金刚石磨轮及其制备方法和使用方法
CN103753413B (zh) 一种加工pcbn刀片用周边磨砂轮
CN103737499B (zh) 一种端面超精磨专用金属陶瓷cbn砂轮及其制备方法
CN103551971B (zh) 陶瓷磨块用陶瓷结合剂
CN104128892A (zh) 一种金属陶瓷复合结合剂以及复合结合剂金刚石砂轮
CN104149038B (zh) 一种陶瓷结合剂金刚石砂轮
CN103934758A (zh) 团族式磨粒超硬磨料砂轮及其制备方法
CN102825559B (zh) 一种掺有竹炭粉的陶瓷cbn砂轮
CN104440601A (zh) 高速四边磨金刚石砂轮及其制备方法
CN1903485A (zh) 一种金属－陶瓷复合材料作为超硬材料磨具结合剂的配方及制作工艺
CN103991041B (zh) 一种高球形气孔率超细粒度陶瓷结合剂cbn砂轮的制备方法
CN110819866B (zh) 一种WC-Co-B4C硬质合金的制备方法
CN102825560B (zh) 一种陶瓷金刚石砂轮
CN103770035A (zh) 一种低烧结温度高强金刚石砂轮陶瓷结合剂的制备方法
CN104669129A (zh) 一种陶瓷镀钛cbn砂轮及其制备方法
CN1562569A (zh) 可在线电解的金属结合剂超硬磨料砂轮及其制备方法
CN105196200B (zh) 一种稀土陶瓷结合剂及使用该结合剂的砂轮的制造方法
CN105598859A (zh) 一种用于加工压缩机滑片的大气孔cbn砂轮
CN109015418A (zh) 一种陶瓷结合剂及其制备方法、金属/陶瓷复合结合剂、磨具及其制备方法
CN104552032A (zh) 一种金属纳米材料复合结合剂以及复合结合剂金刚石砂轮
CN109551381A (zh) 一种金属结合剂金刚石砂轮的加工工艺
CN102814753B (zh) 一种掺有铁粉的陶瓷金刚石砂轮
CN111702667B (zh) 一种320目以细金属结合剂金刚石弹性磨块及其制备方法
CN106553134A (zh) 一种新型砂轮及其制备方法
CN1233808C (zh) 可在线电解的金属结合剂超硬磨料砂轮使用的磨削液及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant