CN107825310A - 一种金刚石金属磨具制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金刚石金属磨具制造方法，属于非金属矿物制品领域，包括如下步骤：步骤1，将金刚石粉末用润湿剂润湿分散；步骤2，将金刚石粉末与第一金属结合剂粉末第一造粒；步骤3，第一过筛将未成球的多余粉末筛除，取筛上物得到第一球状颗粒；步骤4，再将第一球状颗粒与第二金属结合剂粉末第二造粒；步骤5，最后第二过筛将多余的第二金属结合剂粉末筛除，取筛上物得到第二球状颗粒。将第二球状颗粒投入模具中加热加压烧结，通过金刚石金属磨具制造方法制得的磨具中金刚石分布均匀，金刚石把持牢固同时表现出良好的自锐性。

Description

一种金刚石金属磨具制造方法
技术领域
本发明属于非金属矿物制品领域，尤其涉及金刚石金属磨具制造方法。
背景技术
金刚石磨具因其寿命长，磨削效率高，加工出产品质量稳定被广泛应用于各种加工场合，因加工范围逐渐扩展同时对金刚石磨具本身提出更高的挑战。金刚石把持不牢脱落及金属磨具自锐性差一直是磨具制造行业技术进步亘久不变的方向。铁钴钨钛等过渡元素对金刚石有一定的浸润效果，对金刚石的附着效果更好。锡、石墨等对金属磨具的自锐性起到很好的作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种既能提高金属胎体对金刚石的把持牢度，又能使金属磨具保持良好的自锐性的金刚石金属磨具制造方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种金刚石金属磨具制造方法，包含如下步骤：步骤1，将金刚石粉末用润湿剂润湿分散；步骤2，将金刚石粉末与第一金属结合剂粉末进行第一次造粒；步骤3，将步骤2中第一次造粒后得到的料粒进行第一次过筛，将未成球的多余粉末筛除，取筛上物得到第一球状颗粒；步骤4，再将第一球状颗粒与第二金属结合剂粉末进行第二次造粒；步骤5，将步骤4中第二次造粒后得到的料粒进行第二次过筛，最后第二过筛将多余的第二金属结合剂粉末筛除，取筛上物得到第二球状颗粒。
步骤1中所述金刚石粉末颗粒直径为150～500μm。
所述润湿剂为液体石蜡或甘油。
所述第一金属结合剂和第二金属结合剂粉末颗粒均在325目以细。
所述第一金属结合剂按重量百分比包括如下组分：铜锡预合金粉50％～80％，钴粉8％～15％，铁粉5％～20％，碳化钨粉5％～10％，钛粉2％～5％。
所述第二金属结合剂按重量百分比包括如下组分：铜锡预合金粉60％～80％，铁粉8％～10％，铜粉8％～17％，锡粉3％～8％，石墨粉1％～5％。
所述第一球状颗粒的直径大小是金刚石粉末颗粒直径的1.5～2倍，第二球状颗粒的直径大小是金刚石粉末颗粒直径的2.2～3.2倍。
所述第一次过筛使用的筛网是100目，第二次过筛使用的筛网是70目。
还包括步骤6：将第二球状颗粒进行成型处理。
步骤2中，将金刚石粉末与第一金属结合剂粉末加入造粒机中进行第一次造粒；步骤4中，将第一球状颗粒与第二金属结合剂粉末加入造粒机中进行第二次造粒。
本发明所述的一种金刚石金属磨具制造方法，有益效果是：金刚石具有亲油疏水性，采用液体石蜡或甘油对金刚石润湿并分散，能使金刚石表面更容易附着均匀的金属粉末；第一金属结合剂中的钴粉、铁粉、碳化钨粉和钛粉能对金刚石有浸润作用，增强对金刚石的把持牢度；第二金属结合剂中的锡粉和石墨粉能使结合剂性能变脆，增加砂轮的自锐性。此专利制造方法简单有效，此方法制造出的金属磨具金刚石分布均匀且把持牢固，同时有较好的自锐性。
附图说明
图1是本发明金刚石处理过程的流程图；
图2是本发明第二球状颗粒剖面图。
图中：1为金刚石粉末，2为第一金属结合剂，3为第二金属结合剂。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
在本发明较佳实施例中，参考图1和图2，本发明具体实施例的磨具用金刚石处理方法，包含如下步骤：
步骤1，将金刚石粉末用润湿剂润湿分散：称取200克的金刚石粒度为70/80的金刚石粉末1，金刚石粉末颗粒直径为180μm～212μm，放入研钵中滴5滴液体石蜡研磨使金刚石表面润湿均匀并分散；液体石蜡为所述润湿剂，当然，润湿剂也可采用甘油；
步骤2，将步骤1中用润湿剂润湿分散后的金刚石粉末与第一金属结合剂粉末加入造粒机进行第一次造粒：称取300克的已混合均匀的第一金属结合剂2，其中第一金属结合剂2中含有铜锡预合金粉210g，钴粉30g，铁粉30g，碳化钨粉24g，钛粉6g，在第一金属结合剂2中铜锡预合金粉、钴粉、铁粉、碳化钨粉和钛粉按重量百分比分别占比为70％、10％、10％、8％、2％，第一金属结合剂粉末颗粒在325目以细；将金刚石粉末1和第一金属结合剂2置入GGM 130造粒机中，设定造粒机参数造粒出0.3mm左右颗粒30min后取出造粒后物料；
所述第一球状颗粒的直径大小是金刚石粉末颗粒直径的1.5～2倍；
步骤3，将步骤2中第一次造粒后得到的料粒(步骤2中的造粒后物料)进行第一次过筛，取筛上物得到第一球状颗粒：第一次过筛使用的筛网是100目，过筛100目筛网将未成球的多余粉末筛除，取筛上物得到大小0.3mm左右的第一球状颗粒；
步骤4，将第一球状颗粒与第二金属结合剂粉末加入造粒机进行第二造粒：称取500g已混合均匀的第二金属结合剂3，其中第二金属结合剂3中含有铜锡预合金粉375g，铁粉40g，铜粉50g，锡粉25g，石墨粉10g，在第二金属结合剂3中铜锡预合金粉、铁粉、铜粉、锡粉和石墨粉按重量百分比分别占比75％、8％、10％、5％、2％，第二金属结合剂粉末颗粒在325目以细；将第一球状颗粒和第二金属结合剂3置入GGM 130造粒机中，设定造粒机参数造粒出0.5mm左右颗粒60min后取出造粒后物料；
所述第二球状颗粒的直径大小是金刚石粉末颗粒直径的2.2～3.2倍
步骤5，将步骤4中第二次造粒后得到的料粒(步骤4中的造粒后物料)进行第二次过筛，取筛上物得到第二球状颗粒：第二次过筛使用的筛网是70目，过筛70目筛网将未成球的多余的第二金属结合剂3粉末筛除，取筛上物得到大小0.5mm左右第二球状颗粒；
步骤6：将第二球状颗粒进行成型处理，将0.5mm的第二球状颗粒均匀投入模具中加热加压烧结，制造出的磨具金刚石分布均匀，烧结性能良好。
实施例2
在本发明较佳实施例中，参考图1和图2，本发明具体实施例的磨具用金刚石处理方法，包含如下步骤：
步骤1，将金刚石粉末用润湿剂润湿分散：称取300克的金刚石粒度为50/60的金刚石粉末1，金刚石粉末颗粒直径为250～300μm，放入研钵中滴8滴液体石蜡研磨使金刚石表面润湿均匀并分散；液体石蜡为所述润湿剂，当然，润湿剂也可采用甘油；
步骤2，将步骤1中用润湿剂润湿分散后的金刚石粉末与第一金属结合剂粉末加入造粒机进行第一次造粒：称取450克的已混合均匀的第一金属结合剂2，其中第一金属结合剂2中含有铜锡预合金粉270g，钴粉54g，铁粉72g，碳化钨粉36g，钛粉18g，在第一金属结合剂2中铜锡预合金粉、钴粉、铁粉、碳化钨粉和钛粉按重量百分比分别占比为60％、12％、16％、8％、4％，第一金属结合剂粉末颗粒在325目以细；将金刚石粉末1和第一金属结合剂2置入GGM130造粒机中，设定造粒机参数造粒出0.4mm左右颗粒30min后取出造粒后物料；
所述第一球状颗粒的直径大小是金刚石粉末颗粒直径的1.5～2倍；
步骤3，将步骤2中第一次造粒后得到的料粒(步骤2中的造粒后物料)进行第一次过筛，取筛上物得到第一球状颗粒：第一次过筛使用的筛网是100目，过筛100目筛网将未成球的多余粉末筛除，取筛上物得到大小0.4mm左右的第一球状颗粒；
步骤4，将第一球状颗粒与第二金属结合剂粉末加入造粒机进行第二造粒：称取600g已混合均匀的第二金属结合剂3，其中第二金属结合剂3中含有铜锡预合金粉420g，铁粉60g，铜粉60g，锡粉42g，石墨粉18g，在第二金属结合剂3中铜锡预合金粉、铁粉、铜粉、锡粉和石墨粉按重量百分比分别占比70％、10％、10％、7％、3％，第二金属结合剂粉末颗粒在325目以细；将第一球状颗粒和第二金属结合剂3置入GGM 130造粒机中，设定造粒机参数造粒出0.7mm左右颗粒60min后取出造粒后物料；
所述第二球状颗粒的直径大小是金刚石粉末颗粒直径的2.2～3.2倍
步骤5，将步骤4中第二次造粒后得到的料粒(步骤4中的造粒后物料)进行第二次过筛，取筛上物得到第二球状颗粒：第二次过筛使用的筛网是70目，过筛70目筛网将未成球的多余的第二金属结合剂3粉末筛除，取筛上物得到大小0.7mm左右第二球状颗粒；
步骤6：将第二球状颗粒进行成型处理，将0.7mm的第二球状颗粒均匀投入模具中加热加压烧结，制造出的磨具金刚石分布均匀，烧结性能良好，金刚石出刃明显。
实施例3
除第一金属结合剂2和第二金属结合剂3组分配比不同于实施例1外，其他的砂轮制备工艺与实施例1相同。本实施例中第一金属结合剂2中含有铜锡预合金粉225g，钴粉24g，铁粉21g，碳化钨粉21g，钛粉9g，在第一金属结合剂2中铜锡预合金粉、钴粉、铁粉、碳化钨粉和钛粉按重量百分比分别占比为75％、8％、7％、7％、3％。第二金属结合剂3中含有铜锡预合金粉350g，铁粉50g，铜粉50g，锡粉35g，石墨粉15g，在第二金属结合剂3中铜锡预合金粉、铁粉、铜粉、锡粉和石墨粉按重量百分比分别占比70％、10％、10％、7％、3％。制造出的磨具金刚石分布均匀，烧结性能良好，金刚石把持牢固自锐性佳。
试验例
本发明对实施例与未经造粒的制得的金刚石砂轮性能进行测试，结果参见下表：
因此，本发明的一种金刚石金属磨具制造方法，操作方法简单，制得的磨具中金刚石分布均匀，金刚石把持牢固同时表现出良好的自锐性。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种金刚石金属磨具制造方法，其特征在于：包含如下步骤：步骤1，将金刚石粉末用润湿剂润湿分散；步骤2，将金刚石粉末与第一金属结合剂粉末进行第一次造粒；步骤3，将步骤2中第一次造粒后得到的料粒进行第一次过筛，取筛上物得到第一球状颗粒；步骤4，再将第一球状颗粒与第二金属结合剂粉末进行第二次造粒；步骤5，将步骤4中第二次造粒后得到的料粒进行第二次过筛，取筛上物得到第二球状颗粒。
2.如权利要求1所述的一种金刚石金属磨具制造方法，其特征在于：步骤1中所述金刚石粉末颗粒直径为150～500μm。
3.如权利要求2所述的一种金刚石金属磨具制造方法，其特征在于：所述润湿剂为液体石蜡或甘油。
4.如权利要求1所述的一种金刚石金属磨具制造方法，其特征在于：所述第一金属结合剂和第二金属结合剂粉末颗粒均在325目以细。
5.如权利要求1所述的一种金刚石金属磨具制造方法，其特征在于：所述第一金属结合剂按重量百分比包括如下组分：铜锡预合金粉50％～80％，钴粉8％～15％，铁粉5％～20％，碳化钨粉5％～10％，钛粉2％～5％。
6.如权利要求1所述的一种金刚石金属磨具制造方法，其特征在于：所述第二金属结合剂按重量百分比包括如下组分：铜锡预合金粉60％～80％，铁粉8％～10％，铜粉8％～17％，锡粉3％～8％，石墨粉1％～5％。
7.如权利要求1所述的一种金刚石金属磨具制造方法，其特征在于：所述第一球状颗粒的直径大小是步骤1中金刚石粉末颗粒直径的1.5～2倍，第二球状颗粒的直径大小是步骤1金刚石粉末颗粒直径的2.2～3.2倍。
8.如权利要求1所述的一种金刚石金属磨具制造方法，其特征在于：所述第一次过筛使用的筛网是100目，第二次过筛使用的筛网是70目。
9.如权利要求1所述的一种金刚石金属磨具制造方法，其特征在于：还包括步骤6：将第二球状颗粒进行成型处理。
10.如权利要求1所述的一种金刚石金属磨具制造方法，其特征在于：步骤2中，将金刚石粉末与第一金属结合剂粉末加入造粒机中进行第一次造粒；步骤4中，将第一球状颗粒与第二金属结合剂粉末加入造粒机中进行第二次造粒。
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