CN109227410B - 一种cBN复合磨料及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于超硬磨具领域，它涉及一种复合cBN的制备工艺，具体制备过程是：称量一定比例的cBN、金属结合剂和润湿剂→过筛→混料均匀→冷压成型→烧结→破碎→烧结→过筛，此工艺适用于工业化生产，该复合磨料所制备的砂轮锋利耐用，环保安全，高效经济。解决了普通磨料砂轮打磨出现的耐磨性差、锋利度不够、粉尘严重脱落、不环保经济等技术问题。
Description
技术领域
本发明属于超硬磨料磨具领域，具体涉及复合磨料的构成及其制造方法和工艺。
背景技术
传统的普通磨料的砂轮在打磨、清理工序中存在强度低、效率低、磨削性能差、不耐用、磨料易脱落、打磨过程中存在大量粉尘等问题。需要员工频繁更换砂轮，严重影响工作进度及效率、消耗大量人力物力并且不够环保。
综上所述，针对现在技术的缺陷，特别需要一种耐磨削、锋利耐用的磨料来提高砂轮的性能，以解决以上不足之处。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锋利、磨削性能好且环保的磨料，解决现存的问题，使生产的砂轮更加锋利耐用，环保经济。
本发明的复合磨料的造粒制造工艺见附图1。
本发明的具体生产流程：
复合磨料的造粒工艺：按照一定的配比将cBN磨料和金属结合剂均匀过筛，再加入适量的润湿剂混合均匀进行团聚成核，经过冷压进而生长成片状颗粒。将片状颗粒在400℃进行一次烧结，再将烧结的片状颗粒进行粉碎、过筛得到所需磨料。将所破碎磨料在680-800℃的微波烧结炉中二次烧结，以10℃/min的速率升温，并在400℃时保温60min，在800℃时保
温120min，将烧结好的磨料过筛得到最终需要的40#-50#磨料，复合磨料的造粒工序完成。
本发明中磨料选用cBN超硬磨料，造粒时将金属结合剂与cBN磨料进行团聚造粒，得到所需磨料，以此生产的砂轮的耐磨性和把持力是没处理cBN磨料砂轮的30倍以上。
本发明具有以下效益：
1）本发明产品原始磨料使用cBN超硬磨料，比市场上使用的普通刚玉磨料耐磨性好，且强度明显提高，不用频繁更换砂轮，提高了生产效率。
2）本发明产品cBN磨料经过金属结合剂处理后，所得到的磨料的把持力及磨削比与cBN磨料不处理的性能大大提高。
3）本发明产品复合磨料是金属结合剂和cBN磨料烧结造粒所得到的，提高了砂轮的耐磨性和锋利度。
4）本发明产品使用超硬磨料，磨料进行烧结造粒工艺处理，使生产的砂轮的把持力提高，避免了磨料严重脱落、粉尘四溅的现象，是一种很好的节能环保砂轮。
5）本发明产品的磨料造粒工艺，易实现工艺生产，可以批量化生产，该方法处理的磨料在砂轮中的应用是首例。
附图说明
附图1是cBN复合磨料造粒制造的工艺图。
具体实施方式：
具体实施方式采用技术方案的制作工艺如下：称量一定比例的cBN、金属结合剂和润湿剂→过筛→混料均匀→冷压成型→烧结→破碎→烧结→过筛。
本发明产品结合实施例做进一步描述：
实施例1：
将40%的cBN磨料、50%的金属结合剂（Cu粉65%、Sn粉20%、Fe粉10%、Ni粉5%）过筛混合均匀，加入10%润湿剂进行混合均匀进行团聚成核，在高速混合机中进行混料2小时。将混好的磨料在室温封闭下存放8小时后经模具冷压进而生长成片状，将片状磨粒在400℃下进行一次烧结，升温速率10℃/min，并在400℃下保温60min，将烧结好的进行粉碎、过筛得到所需磨料，再把过筛磨料放入微波烧结炉中二次，烧结温度是720℃，升温速率10℃/min，并在720℃下保温120min，最后再过筛得到所需磨料。
实施例2：
将35%的cBN磨料、55%的金属结合剂（Cu粉68%、Sn粉12%、Fe粉15%、Ni粉5%）过筛混合均匀，加入10%润湿剂进行混合均匀进行团聚成核，在高速混合机中进行混料2小时。将混好的磨料在室温封闭下存放8小时后经模具冷压进而生长成片状，将片状磨粒在380℃下进行一次烧结，升温速率10℃/min，并在380℃下保温60min，将烧结好的进行粉碎、过筛得到所需磨料，再把过筛磨料放入微波烧结炉中二次，烧结温度是680℃，升温速率10℃/min，并在680℃下保温120min，最后再过筛得到所需磨料。
实施例3：
将60%的cBN磨料、31 .8%的金属结合剂（Cu粉75 .5%、Sn粉10 .2%、Fe粉11%、Ni粉3.3%）过筛混合均匀，加入8 .2%润湿剂进行混合均匀进行团聚成核，在高速混合机中进行混料2小时。将混好的磨料在室温封闭下存放8小时后经模具冷压进而生长成片状，将片状磨粒在400℃下进行一次烧结，升温速率10℃/min，并在400℃下保温60min，将烧结好的进行粉碎、过筛得到所需磨料，再把过筛磨料放入微波烧结炉中二次，烧结温度是800℃，升温速率10℃/min，并在800℃下保温120min，最后再过筛得到所需磨料。
本发明具体实施方式中，所述的磨料选用cBN超硬磨料，造粒时将金属结合剂与cBN磨料进行团聚造粒，所得到磨料的耐磨性和把持力是普通磨料的50倍以上，是cBN磨料没造粒烧结处理前耐磨性和把持力的30倍以上。
本具体实施方式适应于批量机械生产，解决了现有砂轮打磨、清理工序存在的问题耐磨性差、安全系数不高、磨料把持力不好导致磨料严重脱落的问题。本发明的cBN复合磨料更加锋利耐用，环保安全，高效经济。
Claims (5)
1.一种cBN复合磨料的制造方法，其特征在于：所述复合磨料由cBN、金属结合剂、润湿
剂组成；各原料的重量百分比为：cBN磨料20-60%、金属结合剂30-50%、润湿剂2-10%；所述金属结合剂包括Cu粉、Sn粉、Fe粉、Ni粉，各组分重量百分比为：Cu粉45-65%、Sn粉15-30%、Fe粉2-10%、Ni粉2-10%；所述复合磨料大小为40#-50#；所述制造方法包括如下步骤: 将cBN磨料、金属结合剂和润湿剂按照配比进行混合均匀进行团聚成核，再经高速混料机行混料，均匀混合2h作为前驱胚体，将此前驱胚体经磨具冷压成薄片形状，进行一次烧结，烧结温度为400℃，保温60min，将烧结后的前驱胚体进行破碎，筛选出所需40#-50#的前驱体磨料，再将其磨料进行第二次烧结，烧结温度为680-800℃，保温120min，烧结过程中氮气保护或真空烧结，最后再过筛选出所需40#-50#磨料。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：原料颗粒尺寸为cBN 80#-100#、Cu粉150#-900#、Sn粉180#-900#、Fe粉200#-900#、Ni粉220#-900#。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：以cBN为中心，周围包裹着金属结合剂。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述复合磨料的造粒制造工艺是：cBN磨料、金属结合剂和润湿剂混合均匀→冷压→一次烧结→破碎→过筛→二次烧结→过筛。
5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：复合磨料的造粒制造设备锤式破碎机。
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