CN110508800B - 一种磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉及其制备方法、磨具 - Google Patents
一种磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉及其制备方法、磨具 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110508800B CN110508800B CN201910600941.1A CN201910600941A CN110508800B CN 110508800 B CN110508800 B CN 110508800B CN 201910600941 A CN201910600941 A CN 201910600941A CN 110508800 B CN110508800 B CN 110508800B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- powder
- grinding
- grinding tool
- hard
- parts
- 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.)
- Active
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 198
- 238000000227 grinding Methods 0.000 title claims abstract description 159
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 57
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 229910052961 molybdenite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 30
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 25
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims description 19
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 238000007780 powder milling Methods 0.000 claims description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 2
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 abstract description 6
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 28
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 17
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 6
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910020637 Co-Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017061 Fe Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002549 Fe–Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B22F1/0003—
-
- 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
- B22F1/14—Treatment of metallic powder
- B22F1/142—Thermal or thermo-mechanical treatment
-
- 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
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
-
- 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
-
- 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
- B24D3/34—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties
- B24D3/342—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties incorporated in the bonding agent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
- C22C30/02—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent containing copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
- C22C30/04—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent containing tin or lead
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
- C22C30/06—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent containing zinc
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
- C22C32/0089—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with other, not previously mentioned inorganic compounds as the main non-metallic constituent, e.g. sulfides, glass
-
- 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
- C22C9/02—Alloys based on copper with tin as the next major constituent
-
- 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
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
- B22F2009/043—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling by ball milling
Abstract
本发明属于磨具结合剂技术领域，具体涉及一种磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉及其制备方法、磨具。本发明的磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉由MoS2粉和如下体积份数的原料制成：青铜粉40～75份、Sn粉5～45份、多元预合金粉1～20份、Ti粉1～20份；所述MoS2粉的体积份数为多元预合金粉和Ti粉的体积份数之和的8％～20％；所述多元预合金粉由Co、Ni、Cu、Sn、Zn中的至少一种和Fe组成。本发明的预合金粉作为结合剂用于磨具时，有助于提高磨具的锋利性以及其形状保持性。
Description
技术领域
本发明属于磨具结合剂技术领域，具体涉及一种磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉及其制备方法、磨具。
背景技术
以硅、碳化硅等硬脆材料的应用开发形成的光伏产业、半导体产业、电子产业是国际上继IT产业后爆炸式发展的几类行业。伴随着这几类行业的发展，硬脆材料的需求和产能也呈现出逐年递增的趋势。相应地，硬脆材料的生产加工成为光伏、半导体和电子行业的上游产业链中最重要的一环。
硬脆材料的加工以磨削加工为主，树脂结合剂砂轮在过去一直是硬脆材料磨削加工的首选磨具。近年来，随着硬脆材料的应用越来越广泛，其需求也在快速增长，因此硬脆材料的加工越来越注重效率和质量，行业对砂轮的使用寿命和加工效率也提出了更高的要求。树脂结合剂砂轮在磨削效率上开始跟不上行业的发展。在此基础上，复合结合剂砂轮因其出色的加工效率和超长的使用寿命成为硬脆材料磨削加工的首选磨具。
目前，市面上已有一些复合结合剂砂轮，其中青铜粉是复合结合剂中不可缺少的组分之一。公布号为CN103831740A的中国发明专利申请文件中公开了一种金属陶瓷复合结合剂，该金属陶瓷复合结合剂由以下重量百分比的原料组成：663青铜粉60～80％，陶瓷粉20～40％；其中663青铜粉为市售产品，由以下重量比的原料组成：锡5～7％，锌5～7％，铅2～4％，杂质0～1.3％，余量为铜。传统技术中，砂轮生产厂家都是直接从市面上购买现成的青铜粉作为制备砂轮的原材料。但是市售青铜粉要么成分单一，要么金属元素比例不符合配方要求，用这样的青铜粉制备出的砂轮也难以保证在磨削硬脆材料时既有高效率又有高寿命。而若定制专用青铜粉则会增加生产成本。
授权公告号为CN106041760B的中国发明专利文件中公开了一种自锐性金刚石砂轮及其制备方法。该自锐性金刚石砂轮的磨料块包含金属结合剂、MoS2、SG磨料、金刚石以及添加剂，其中金属结合剂由多种金属粉组成。该自锐性金刚石砂轮的修整所需时间短，但是其磨料块的合成需在高温高压下进行，生产成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉，该预合金粉作为结合剂时可同时提高磨具的锋利性和保持性。
本发明的目的还在于提供一种上述磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉的制备方法，该制备方法简单，成本低。
本发明的目的还在于提供一种磨具，该磨具兼具高锋利性和保持性。
为实现上述目的，本发明的磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉采用的技术方案为：
一种磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉，由MoS2粉和如下体积份数的原料制成：青铜粉40～75份、Sn粉5～45份、多元预合金粉1～20份、Ti粉1～20份；所述MoS2粉的体积份数为多元预合金粉和Ti粉的体积份数之和的8％～20％；所述多元预合金粉由Co、Ni、Cu、Sn、Zn中的至少一种和Fe组成。
本发明的预合金粉中采用含Fe的多元预合金粉，在用于磨具时有助于提高磨具的强度和锋利性。作为复合结合剂的成分时，钛粉能够提高复合结合剂的韧性，从而有助于提高磨具的耐用性以及形状保持性。高熔点的MoS2粒子在磨具成型时状态保持不变，磨具在磨削磨硬脆材料的过程中脱落的MoS2粒子可充当润滑剂，减少脱落的磨料粒子对硬脆材料表面的划伤，从而减少划伤层的厚度，在其他参数不变的情况下良品率可提高40％以上。同时，本发明的预合金粉中MoS2的体积份数低于多元预合金粉和Ti粉的体积份数之和的8％时，MoS2粒子之间间隔太宽，对磨具的性能改善不明显；当其体积份数高于多元预合金粉和Ti粉的体积份数之和的20％时，则制备的磨具在磨削时其形状保持性变差。
所述Ti粉的平均粒径和多元预合金粉的平均粒径均为0.5～3mm。
所述MoS2粉的粒径为Ti粉的平均粒径或多元预合金粉的平均粒径的2～10倍。若MoS2粉的粒径小于该范围，则在磨具成型时容易将结合剂体系分散的过于细化而使结合剂失去骨架结构，结合剂强度大大降低，因此就不能忽略该粒子对结合剂的弱化作用，磨具成型性变差，耐磨性也会变差；若MoS2的粒径大于该范围，则在磨具成型时达不到分散结合剂体系的作用，结合剂易形成块状，磨削时容易忽略该粒子对磨削性能提升的作用，反而制备的磨具在磨削时由于该粒子的脱落而导致坍塌现象。只有当MoS2的粒度在本发明所述的范围之内时，MoS2在预合金粉中可起到一个桥连作用，一方面将预合金粉中的各种原料粉连接起来，形成物理桥连，在后续的热处理时，有助于原子的充分扩散，实现合金化；一方面在磨具的成型时，各种原料粉粒度相互匹配，有助于提高结合剂的致密性，进而提高砂轮的磨削性能。
为保证复合结合剂的硬度以及韧性，所述青铜粉包括以下质量百分含量的组分：Cu65～95％，Sn 5～35％。
所述多元预合金粉中铁的体积百分含量为50～99％，较高含量的铁有助于提高复合结合剂的硬度。
本发明的上述磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉的制备方法采用的技术方案为：
一种磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉的制备方法，包含以下步骤：1)将青铜粉、Sn粉、多元预合金粉、Ti粉和MoS2粉混合球磨3～20h，得混合粉；2)对混合粉进行热处理，然后冷却，即得；所述热处理为在300～600℃温度下保温0.5～8h。
本发明的制备方法所采用的原料均为市售金属粉，廉价易得，并且所需设备简单，无需高温熔炼炉将原料粉冶炼后再制粉，简化了生产工艺，降低了生产成本，并且稳定可控，适用于大规模生产。在300～600℃条件下保温是因为在该温度下混合粉中的原子扩散速度能够保证混合粉在0.5～8h内实现95％以上的合金化，从而制备能够满足使用要求的预合金粉。
为保证原料粉混合均匀，所述球磨时球料的质量比为(1～8):1。
为降低能耗，优选的，步骤2)中所述热处理为在350～580℃温度下保温。
本发明的磨具采用的技术方案为：
一种采用上述磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉的磨具。
磨具采用本发明的预合金粉作为结合剂的主要成分，在磨削磨硬脆材料时既有高效率又有高寿命，能够满足硬脆材料加工的高效率和高质量要求。
具体实施方式
本发明的磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉，由MoS2粉和如下体积份数的原料制成：青铜粉40～75份、Sn粉5～45份、多元预合金粉1～20份、Ti粉1～20份；所述MoS2粉的体积份数为多元预合金粉和Ti粉的体积份数之和的8％～20％；所述多元预合金粉由Co、Ni、Cu、Sn、Zn中的至少一种和Fe组成。
所述Ti粉的体积份数为5～20份。
所述多元预合金中Fe的体积百分含量55～85％。
优选的，所述MoS2粉的体积份数为多元预合金粉和Ti粉的体积份数之和的8％～15％。
本发明的磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉的制备方法包含以下步骤：1)将青铜粉、Sn粉、多元预合金粉、Ti粉和MoS2混合球磨3～20h，得混合粉；2)对混合粉进行热处理，然后冷却，即得；所述热处理为在300～600℃温度下保温0.5～8h。
步骤(1)中所述多元预合金粉由Co、Ni、Cu、Sn、Zn中的至少一种和Fe组成。Fe的体积百分含量为50～99％。
步骤(1)中所述Ti粉的平均粒径和多元预合金粉的平均粒径均为0.5～3mm。
优选的，球磨时球料质量比为(1～8):1。进一步优选的，球磨时球料质量比为(2～4):1。
所述热处理在真空条件下进行。优选的，真空度为1*10-3～3*10-3Pa。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
以下实施例中所涉及的各原料粉均为市售常规产品。
磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉的实施例1
本实施例的预合金粉，按体积份数计，由以下份数的原料制成：42.2份的青铜粉，20份的Sn粉，18份的多元预合金粉，16份Ti粉，3.8份的MoS2粉。
其中青铜粉中Cu的质量百分含量为90％，Sn的质量百分含量为10％；多元预合金粉为Fe-Cu预合金粉，Fe的体积百分含量为80％，Cu的体积百分含量为20％，多元预合金粉的颗粒粒径为0.5μm；Ti粉的颗粒粒径为3μm；MoS2粉的颗粒粒径为9μm，为Ti粉颗粒粒径的3倍，其体积份数为多元预合金粉和Ti粉体积份数之和的11.2％。
磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉的实施例2
本实施例的预合金粉，按体积份数计，由以下份数的原料制成：72.8份的青铜粉，5份的Sn粉，10份的多元预合金粉，10份Ti粉，2.2份的MoS2粉。
其中青铜粉中Cu的质量百分含量为65％，Sn的质量百分含量为35％；多元预合金粉为Fe-Co预合金粉，Fe的体积百分含量为60％，Cu的体积百分含量为40％，多元预合金粉的颗粒粒径为3μm；Ti粉的颗粒粒径为2μm；MoS2粉的颗粒粒径为27μm，为多元预合金粉颗粒粒径的9倍，其体积份数为多元预合金粉和Ti粉体积份数之和的11％。
磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉的实施例3
本实施例的预合金粉，按体积份数计，由以下份数的原料制成：40份的青铜粉，37.8份的Sn粉，10份的多元预合金粉，10份Ti粉，2.2份的MoS2粉。
其中青铜粉中Cu的质量百分含量为95％，Sn的质量百分含量为5％；多元预合金粉为Fe-Ni预合金粉，Fe的体积百分含量为78％，Ni的体积百分含量为22％，多元预合金粉的颗粒粒径为2μm；Ti粉的颗粒粒径为0.5μm；MoS2粉的颗粒粒径为4μm，为多元预合金粉颗粒粒径的2倍、Ti粉颗粒粒径的8倍，其体积份数为多元预合金粉和Ti粉体积份数之和的11％。
磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉的实施例4
本实施例的预合金粉，按体积份数计，由以下份数的原料制成：50份的青铜粉，15.8份的Sn粉，15份的多元预合金粉，16份Ti粉，3.2份的MoS2粉。
其中青铜粉中Cu的质量百分含量为70％，Sn的质量百分含量为30％；多元预合金粉为Fe-Co-Cu预合金粉，Fe的体积百分含量为80％，Co的体积百分含量为15％，Cu的体积百分含量为5％，多元预合金粉的颗粒粒径为2μm；Ti粉的颗粒粒径为2μm；MoS2粉的颗粒粒径为10μm，为Ti粉颗粒粒径的5倍，其体积份数为多元预合金粉和Ti粉体积份数之和的10.3％。
磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉的制备方法的实施例1
本实施例为磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉的实施例1的预合金粉的制备方法，具体包括以下步骤：
1)将各原料粉放于钢制球磨罐中，磨球为硬质合金球，球料质量比为3:1。然后盖上罐盖并拧紧紧固螺母，将球磨罐装于行星球磨机上，球磨15h，得混合粉。
2)将混合粉装入干净的钼坩埚中，并盖上盖子。将坩埚连同盖子一起放入真空马弗炉中，设定热处理温度580℃。设定热处理时间3h。然后抽真空(真空度为2*103Pa)，并开始加热，热处理结束后随炉冷却，然后过500目筛5遍，即得。
磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉的制备方法的实施例2
本实施例为磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉的实施例2的预合金粉的制备方法，具体包括以下步骤：
1)将各原料粉放于钢制球磨罐中，磨球为硬质合金球，球料质量比为3:1。然后盖上罐盖并拧紧紧固螺母，将球磨罐装于行星球磨机上，球磨8h，得混合粉。
2)将混合粉装入干净的钼坩埚中，并盖上盖子。将坩埚连同盖子一起放入真空马弗炉中，设定热处理温度600℃。设定热处理时间6h。然后抽真空(真空度为2*103Pa)，并开始加热，热处理结束后随炉冷却，然后过500目筛5遍，即得。
磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉的制备方法的实施例3
本实施例为磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉的实施例3的预合金粉的制备方法，具体包括以下步骤：
1)将各原料粉放于钢制球磨罐中，磨球为硬质合金球，球料质量比为3:1。然后盖上罐盖并拧紧紧固螺母，将球磨罐装于行星球磨机上，球磨20h，得混合粉。
2)将混合粉装入干净的钼坩埚中，并盖上盖子。将坩埚连同盖子一起放入真空马弗炉中，设定热处理温度350℃。设定热处理时间0.5h。然后抽真空(真空度为2*103Pa)，并开始加热，热处理结束后随炉冷却，然后过500目筛5遍，即得。
磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉的制备方法的实施例4
本实施例为磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉的实施例4的预合金粉的制备方法，具体包括以下步骤：
1)将各原料粉放于钢制球磨罐中，磨球为硬质合金球，球料质量比为3:1。然后盖上罐盖并拧紧紧固螺母，将球磨罐装于行星球磨机上，球磨3h，得混合粉。
2)将混合粉装入干净的钼坩埚中，并盖上盖子。将坩埚连同盖子一起放入真空马弗炉中，设定热处理温度550℃。设定热处理时间6h。然后抽真空(真空度为2*103Pa)，并开始加热，热处理结束后随炉冷却，然后过500目筛5遍，即得。
磨具的实施例1
本实施例的磨具为砂轮，所用结合剂主要为磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉的实施例1中的预合金粉。本实施例的砂轮由包括以下步骤的方法制备：将预合金粉、树脂粉以及金刚石(三者的质量比为60：15：25)混合均匀后放入模具的磨腔中，盖上压头；将模具置于热压机板上，然后施压，在580℃、6MPa下保压保温30min，即得。
磨具的实施例2
本实施例的磨具为砂轮，所用结合剂主要为磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉的实施例2中的预合金粉。本实施例的砂轮的制备方法参照磨具的实施例1中磨具的制备方法。
磨具的实施例3
本实施例的磨具为砂轮，所用结合剂主要为磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉的实施例3中的预合金粉。本实施例的砂轮的制备方法参照磨具的实施例1中磨具的制备方法。
磨具的实施例4
本实施例的磨具为砂轮，所用结合剂主要磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉的实施例4中的预合金粉。本实施例的砂轮的制备方法参照磨具的实施例1中磨具的制备方法。
对比例1
本对比例中的砂轮与磨具的实施例1中的砂轮的区别仅在于：本对比例的复合结合剂中未采用预合金粉，采用的是磨具的实施例1中所用的预合金粉的各原料作为复合结合剂的成分与其他砂轮的原料混合后成型，其他均相同。
试验例1
将磨具的实施例1和对比例1中的两片砂轮在同样的工艺参数下进行单晶硅锭的端面磨削，试验结果如表1所示。
表1不同砂轮的磨削性能结果
对比例2
本对比例的砂轮与磨具的实施例4中的砂轮的区别仅在于：所用预合金粉中不含MoS2，其他均相同。
试验例2
将磨具的实施例4和对比例2中的两片砂轮在同样的工艺参数下进行单晶硅锭的端面磨削，试验结果如表2所示。
表2不同砂轮的磨削性能结果
由表1及表2可知，本发明的预合金粉作为复合结合剂的成分时能够提高磨具的锋利性和耐磨性。
Claims (7)
1.一种磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉，其特征在于，由MoS2粉和如下体积份数的原料制成：青铜粉40～75份、Sn粉5～45份、多元预合金粉1～20份、Ti粉1～20份；所述MoS2粉的体积份数为多元预合金粉和Ti粉的体积份数之和的8％～20％；所述多元预合金粉由Co、Ni、Cu、Sn、Zn中的至少一种和Fe组成；所述Ti粉的平均粒径和多元预合金粉的平均粒径均为0.5～3mm；所述MoS2粉的粒径为Ti粉平均粒径或多元预合金粉的平均粒径的2～10倍。
2.根据权利要求1所述的磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉，其特征在于，所述青铜粉包括以下质量百分含量的组分：Cu 65～95％，Sn 5～35％。
3.根据权利要求1所述的磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉，其特征在于，所述多元预合金粉中铁的体积百分含量为50～99％。
4.一种如权利要求1所述的磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
1)将青铜粉、Sn粉、多元预合金粉、Ti粉和MoS2粉混合球磨3～20h，得混合粉；
2)对混合粉进行热处理，然后冷却，即得；所述热处理为在300～600℃温度下保温0.5～8h。
5.根据权利要求4所述的磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉的制备方法，其特征在于，所述球磨时球料的质量比为(1～8):1。
6.根据权利要求4所述的磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉的制备方法，其特征在于，步骤2)所述热处理为在350～580℃温度下保温。
7.一种采用如权利要求1所述的磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉的磨具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910600941.1A CN110508800B (zh) | 2019-07-04 | 2019-07-04 | 一种磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉及其制备方法、磨具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910600941.1A CN110508800B (zh) | 2019-07-04 | 2019-07-04 | 一种磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉及其制备方法、磨具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110508800A CN110508800A (zh) | 2019-11-29 |
| CN110508800B true CN110508800B (zh) | 2021-04-23 |
Family
ID=68623253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910600941.1A Active CN110508800B (zh) | 2019-07-04 | 2019-07-04 | 一种磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉及其制备方法、磨具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110508800B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111331525B (zh) * | 2020-04-14 | 2021-03-23 | 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 | 一种碳化硅晶体减薄用复合结合剂砂轮、制备方法及应用 |
| CN111558720B (zh) * | 2020-06-19 | 2022-05-13 | 郑州机械研究所有限公司 | 金属粉末材料、青铜基金刚石砂轮及其制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003094341A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-03 | Allied Material Corp | メタルボンド超砥粒砥石 |
| CN101861231A (zh) * | 2007-10-01 | 2010-10-13 | 圣戈班磨料磨具有限公司 | 硬质和/或脆性材料的研磨加工 |
| CN106002651A (zh) * | 2016-05-26 | 2016-10-12 | 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 | 金属结合剂及用其制成的白玻璃红外截止滤光片切割砂轮 |
| 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 |
| CN207578222U (zh) * | 2017-12-10 | 2018-07-06 | 佛山市南海区新维科技有限公司 | 一种金属结合剂金刚石砂轮 |
| CN108673353A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-10-19 | 杨鹏宇 | 一种磨削硬质金属的超硬磨轮及其制备方法 |
-
2019
- 2019-07-04 CN CN201910600941.1A patent/CN110508800B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003094341A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-03 | Allied Material Corp | メタルボンド超砥粒砥石 |
| CN101861231A (zh) * | 2007-10-01 | 2010-10-13 | 圣戈班磨料磨具有限公司 | 硬质和/或脆性材料的研磨加工 |
| CN106002651A (zh) * | 2016-05-26 | 2016-10-12 | 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 | 金属结合剂及用其制成的白玻璃红外截止滤光片切割砂轮 |
| 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 |
| CN207578222U (zh) * | 2017-12-10 | 2018-07-06 | 佛山市南海区新维科技有限公司 | 一种金属结合剂金刚石砂轮 |
| CN108673353A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-10-19 | 杨鹏宇 | 一种磨削硬质金属的超硬磨轮及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110508800A (zh) | 2019-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108823478B (zh) | 超细高熵合金粘结相金属陶瓷及其制备方法 | |
| CN104070160A (zh) | 一种粉末冶金双联齿轮及其制备方法 | |
| CN110480022B (zh) | 一种FeNiCuSn预合金粉末、制备方法及应用 | |
| CN113500198B (zh) | 一种高锌合金粉末的制备方法 | |
| CN110508800B (zh) | 一种磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉及其制备方法、磨具 | |
| CN101760664A (zh) | 粉末冶金用青铜粉末及其制造方法 | |
| CN105200322A (zh) | 一种高强度汽车零部件粉末冶金件及其制备方法 | |
| CN101658930A (zh) | 一种高压缩性烧结硬化用水雾化钢铁粉及生产方法 | |
| CN110653373B (zh) | 一种多孔金刚石磨具用胎体材料及制备方法 | |
| CN113308624A (zh) | 一种锌合金增材及其制备方法 | |
| CN107245628A (zh) | 采用Ni‑Cu连续固溶体作粘结相的硬质合金材料及其制备方法 | |
| CN112662930A (zh) | 一种高熵模具钢材料及其制备方法 | |
| CN112497088A (zh) | 一种锋利耐磨的青铜基金刚石砂轮及其制备方法 | |
| CN112497087B (zh) | 一种高抗弯强度的青铜基金刚石砂轮及其制备方法 | |
| CN109338152A (zh) | 3d打印铜合金粉末及其雾化制备方法 | |
| WO2022011721A1 (zh) | 一种大规格复杂刀具用粉末冶金高速钢及其制备方法 | |
| CN110509192B (zh) | 金属玻璃结合剂及其制备方法、砂轮及其制备方法和应用 | |
| CN110238763B (zh) | 一种金属结合剂、金属结合剂金刚石磨具及其制备方法 | |
| CN111014657B (zh) | 用于金刚石制品的FeCuNiSn系合金粉末及其制备方法 | |
| CN113275577A (zh) | 一种锌合金增材的制备方法 | |
| CN109593981B (zh) | 一种改善锭坯烧结性的银氧化锡触头材料的制备方法 | |
| CN107385346A (zh) | 金刚石烧结工具用预合金粉及其制备方法 | |
| CN106399797A (zh) | 一种以钴粘结碳化钛基耐磨耐腐蚀硬质合金及制备方法 | |
| CN1631618A (zh) | 一种导热立方氮化硼砂轮及其制备工艺 | |
| CN110964983B (zh) | 金刚石制品用FeCuSn基复合合金粉末及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |