CN110770318A - 磨料制品及其形成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种磨料制品，所述磨料制品可包括主体。所述主体可包括粘结组分和磨料颗粒，所述磨料颗粒在所述粘结组分内。所述粘结组分可包含Fe‑Co‑Cu‑Ni‑Sn基粘结材料和性能增强材料。所述性能增强材料可包含六方氮化硼。所述性能增强材料的含量可为所述粘结组分的总体积的至少约6体积％且不大于约14体积％。

Description

磨料制品及其形成方法
技术领域
本发明涉及一种磨料制品及形成磨料制品的方法。更具体地，本发明涉及一种磨料制品，该磨料制品包含粘结材料内的磨料颗粒。
背景技术
用于机加工应用的磨料制品通常包括粘结磨料制品和涂覆磨料制品。涂覆磨料制品通常是具有背衬和将磨料颗粒固定到背衬上的粘合剂涂层的层状制品，最常见的示例是砂纸。粘结磨料制品由呈轮、盘、段、磨头、珩磨头的形式和其他制品形状的刚性且通常为整体的三维磨料复合物组成，这些磨料复合物可安装在机加工设备(诸如研磨、抛光或切割设备)上。一些粘结磨料制品可能特别适用于对某些类型的工件(包括例如用于耐火产品的陶瓷材料)进行研磨、成形或切割。
因此，本行业持续要求改善的粘结磨料制品及其使用方法。
发明内容
根据第一方面，磨料制品可包括主体。主体可包含粘结组分以及在粘结组分内的磨料颗粒。粘结组分可包含Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料和性能增强材料。性能增强材料可包含六方氮化硼。性能增强材料的含量可为粘结组分的总体积的至少约6体积％且不大于约14体积％。
根据另一方面，磨料制品可包括主体。主体可包含粘结组分以及在粘结组分内的磨料颗粒。粘结组分可包含Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料和性能增强材料。性能增强材料可包含六方氮化硼。主体可具有至少约50HRB且不大于约85HRB的硬度。
根据再一方面，磨料制品包括主体。该主体可包含连续的粘结材料相、在连续的粘结材料相内的磨料颗粒以及分散在连续的粘结材料相内的不连续的性能增强材料相。粘结材料相可包含Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料。性能增强材料相的硬度HPEMP可小于粘结材料相的硬度HBMP。
根据又一方面，一种形成磨料制品的方法可包括提供磨料制品成形混合物以及将磨料制品成形混合物形成为磨料制品。磨料制品成形混合物可包含粘结成形混合物和磨料颗粒。粘结成形混合物可包含未处理的粘结材料和未处理的性能增强材料。未处理的粘结材料可包含Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料。未处理的性能增强材料可包含六方氮化硼。磨料制品成形混合物中未处理的性能增强材料的含量为粘结成形混合物的总体积的至少约6体积％且不大于约14体积％。
根据再一方面，一种形成磨料制品的方法可包括提供磨料制品成形混合物；以及将该混合物形成为磨料制品。粘结成形混合物可包含未处理的粘结材料和未处理的性能增强材料。未处理的粘结材料可包含Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料。未处理的性能增强材料可包含六方氮化硼。磨料制品可包括主体，并且该主体可具有至少约50HRB且不大于约85HRB的硬度。
根据又一方面，一种形成磨料制品的方法可包括提供磨料制品成形混合物；以及将该混合物形成为磨料制品。磨料制品可包含连续的粘结材料相、在连续的粘结材料相内的磨料颗粒以及分散在连续的粘结材料相内的不连续的性能增强材料相。粘结材料相可包含Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料。性能增强材料相的硬度HPEMP可小于粘结材料相的硬度HBMP。
附图简要说明
通过参考附图，可以更好地理解本公开，并且让本公开的众多特征和优点对于本领域的技术人员显而易见。
图1包括示出根据本文所述的实施例的用于形成磨料制品的过程的流程图；
图2包括示出根据本文所述的实施例形成的磨料制品的性能与对比样品磨料制品的性能对比的曲线图；
图3包括示出根据本文所述的实施例形成的磨料制品的性能与对比样品磨料制品的性能对比的曲线图；
图4包括示出根据本文所述的实施例形成的磨料制品的性能与对比样品磨料制品的性能对比的曲线图；
图5a和图5b包括根据本文所述的实施例形成的磨料制品的微结构的图像；以及
图6a和图6b包括对比磨料制品的微结构的图像。
在不同附图中，使用相同的参考符号来表示相似或相同的项。
具体实施方式
本文公开了可用于研磨(包括例如研磨诸如陶瓷和玻璃等各种工件)的磨料制品和技术。根据特定实施例，本文所述的磨料制品可用于研磨耐火材料，并且已被证明与用于研磨耐火材料的常规研磨工具相比，具有改善的性能、寿命和效率。
根据特定实施例，如本文所述的磨料制品可包含粘结组分内的磨料颗粒。粘结组分可包含Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料和性能增强材料。
根据某些实施例，Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可定义为包含的铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、镍(Ni)和锡(Sn)的总含量占粘结材料的总体积的大部分的粘结材料，诸如占粘结材料的总体积的至少约50体积％。
根据另一些实施例，性能增强材料可包含六方氮化硼(hBN)。根据另一些实施例，性能增强材料可基本上由六方氮化硼组成。
图1包括示出根据本文所述的实施例的形成磨料制品的方法的流程图。如图1所示，过程100可从步骤101开始，该步骤提供包含磨料颗粒和粘结成形混合物的磨料制品成形混合物。粘结成形混合物可包含未处理的粘结材料和未处理的性能增强材料。本文中提及的“未加工的”材料是指在加工过程中可能或不一定发生化学或物理变化的原料。
根据另一些实施例，磨料制品成形混合物可包含特定含量的磨料颗粒。例如，磨料制品成形混合物可包括占磨料制品成形混合物的总体积的至少约5体积％的磨料颗粒含量，诸如至少约6体积％、或至少约7体积％、或至少约8体积％、或至少约9体积％、或至少约10体积％、或至少约11体积％、或至少约12体积％、或至少约13体积％或甚至至少约14体积％。根据再一个实施例，磨料制品成形混合物可包括不大于约25体积％的磨料颗粒含量，诸如不大于约24体积％、或不大于约23体积％、或不大于约22体积％、或不大于约21体积％、或不大于约20体积％、或不大于约19体积％、或不大于约18体积％、或不大于约17体积％、或不大于约16体积％或甚至不大于约15体积％。应当理解，磨料制品成形混合物可包括介于上述任何最小值和最大值之间任一值的磨料颗粒含量。应当进一步理解，磨料制品成形混合物可包括在上述任何最小值和最大值之间的范围内的任一值的磨料颗粒含量。
根据又一个实施例，磨料颗粒可包含无机材料，诸如天然存在的材料(例如，矿物)或合成的组合物。一些合适的无机材料可包括氧化物、碳化物、氮化物、氧碳化物、氧氮化物、金刚石、其他天然矿物或它们的组合。在某些非限制性实施例中，磨料颗粒可为立方氮化硼(cBN)、熔融氧化铝、烧结氧化铝、碳化硅或它们的混合物。
根据又一个实施例，磨料颗粒可为超硬磨料。在某些其他实施例中，磨料可包含选自由以下项组成的组中的材料：金刚石、立方氮化硼以及它们的组合。在另一些实施例中，超硬磨料可基本上由金刚石组成。在另一些实施例中，超硬磨料可基本上由立方氮化硼组成。在另一些实施例中，超级磨料可具有至少约8的摩氏硬度，诸如至少约8.5或甚至至少约9。
根据另一些实施例，磨料颗粒可具有特定的平均粒度。例如，磨料颗粒可具有至少约100微米的平均粒度，诸如至少约150微米、或至少约200微米、或至少约250微米、或至少约300微米、或至少约350微米、或至少约400微米或甚至至少约450微米。根据另一些实施例，磨料颗粒可具有不大于约1000微米的平均粒度，诸如不大于约950微米、或不大于约900微米、或不大于约850微米、或不大于约800微米、或不大于约750微米、或不大于约700微米、或不大于约650微米、或不大于约600微米或甚至不大于约550微米。应当理解，磨料颗粒可具有介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的平均粒度。应当进一步理解，磨料颗粒可具有在上述任何最小值和最大值之间的范围内的任一值的平均粒度。
根据再一个实施例，磨料颗粒可包含涂层，该涂层可有利于磨料制品的形成和性能。在某些实施例中，涂层可为金属涂层，例如镍。根据另一些实施例，涂层可为氧化铁、硅烷(诸如γ-氨基丙基三乙氧基硅烷)或甚至二氧化硅。
根据另一些实施例，磨料颗粒的涂层可具有特定的厚度。例如，磨料颗粒的涂层的平均厚度可为至少约1.25微米，诸如至少约1.5微米、至少约1.75微米、至少约2.0微米、至少约2.25微米、至少约2.5微米或至少约3.0微米。但是，该平均厚度可受到限制，诸如不大于约8.0微米、不大于约7.5微米、不大于7.0微米、不大于6.5微米、不大于6.0微米、不大于5.5微米、不大于5.0微米、不大于4.5微米或不大于4.0微米。应当理解，涂层的平均厚度可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。应当进一步理解，涂层的平均厚度可为在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值。
根据其他实施例，磨料颗粒的涂层可形成为覆盖磨料颗粒的外表面的特定部分。例如，涂层可覆盖磨料颗粒的外表面面积的至少约50％，诸如至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％、甚至至少约95％或基本上覆盖磨料颗粒的整个外表面。在另一些非限制性实施例中，涂层可覆盖磨料颗粒的外表面面积的不大于约99％，诸如磨料颗粒的外表面的不大于约95％、不大于约90％、不大于约80％、不大于约70％或甚至不大于约60％。应当理解，涂层可覆盖任意百分比的磨料颗粒，该百分比为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。应当进一步理解，涂层可覆盖任意百分比的磨料颗粒，该百分比为在上述任何最小值和最大值之间的范围内的任一值。
进一步参见磨料颗粒，磨料颗粒的形态可由纵横比来描述，纵横比是长度与宽度尺寸之间的比率。应当理解，长度为磨料颗粒的最长尺寸，宽度为给定磨料颗粒的第二长尺寸。根据本文所述的实施例，磨料颗粒可具有不大于约2:1或甚至不大于约1.5:1的纵横比(长度:宽度)。在特定实例中，磨料颗粒可为基本上等轴的，使得它们具有约1:1的纵横比。
根据另一些实施例，磨料制品成形混合物可包含特定含量的粘结成形混合物。例如，磨料制品成形混合物可包括占磨料制品成形混合物的总体积的至少约55体积％的粘结成形混合物含量，诸如至少约58体积％、或至少约60体积％、或至少约63体积％、或至少约65体积％、或至少约68体积％、或至少约70体积％、或至少约73体积％、或至少约75体积％、或至少约78体积％、或至少约80体积％、或至少约83体积％、或至少约85体积％、或至少约88体积％或甚至至少约90体积％。根据再一个实施例，磨料制品成形混合物可包括不大于约95体积％的粘结成形混合物含量，诸如不大于约92体积％、或不大于约90体积％、或不大于约87体积％、或不大于约85体积％、或不大于约82体积％、或不大于约80体积％、或不大于约77体积％、或不大于约75体积％、或不大于约72体积％、或不大于约70体积％、或不大于约67体积％或甚至不大于约65体积％。应当理解，磨料制品成形混合物可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的粘结成形混合物含量。应当进一步理解，磨料制品成形混合物可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的粘结成形混合物含量。
根据另一些实施例，粘结成形混合物可包含特定含量的未处理的粘结材料。例如，粘结成形混合物可包括占粘结成形混合物的总体积的至少约60体积％的未处理的粘结材料含量，诸如至少约63体积％、或至少约65体积％、或至少约68体积％、或至少约70体积％、或至少约73体积％、或至少约75体积％、或至少约78体积％、或至少约80体积％、或至少约83体积％、或至少约85体积％、或至少约88体积％或甚至至少约90体积％。根据再一个实施例，粘结成形混合物可包括不大于约94体积％的未处理的粘结材料含量，诸如不大于约92体积％、或不大于约90体积％、或不大于约87体积％、或不大于约85体积％、或不大于约82体积％、或不大于约80体积％、或不大于约77体积％、或不大于约75体积％、或不大于约72体积％、或不大于约70体积％、或不大于约67体积％或甚至不大于约65体积％。应当理解，粘结成形混合物可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的未处理的粘结材料含量。应当进一步理解，粘结成形混合物可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的未处理的粘结材料含量。
根据另一些实施例，未处理的粘结材料可包含未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料。未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可定义为包含的铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、镍(Ni)和锡(Sn)的总含量占未处理的粘结材料的总体积的大部分的粘结材料，诸如占粘结材料的总体积的至少约50体积％。
根据另一些实施例，粘结成形混合物可包含特定含量的铁(Fe)。例如，粘结成形混合物可包括占粘结成形混合物的总体积的至少约30体积％的铁(Fe)含量，诸如至少约35体积％、或至少约38体积％、或至少约40体积％、或至少约43体积％、或至少约45体积％、或至少约48体积％或甚至至少约50体积％。根据另一些实施例，粘结成形混合物可包括占粘结成形混合物的总体积的不大于约70体积％的铁(Fe)含量，诸如不大于约67体积％、或不大于约65体积％、或不大于约62体积％、或不大于约60体积％、或不大于约57体积％或甚至不大于约55体积％。应当理解，粘结成形混合物可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的铁(Fe)含量。应当进一步理解，粘结成形混合物可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的铁(Fe)含量。
根据另一些实施例，粘结成形混合物中未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包含特定含量的铁(Fe)。例如，未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料的总体积的至少约30体积％的铁(Fe)含量，诸如至少约35体积％、或至少约38体积％、或至少约40体积％、或至少约43体积％、或至少约45体积％、或至少约48体积％或甚至至少约50体积％。根据另一些实施例，粘结成形混合物中未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料的总体积的不大于约70体积％的铁(Fe)含量，诸如不大于约67体积％、或不大于约65体积％、或不大于约62体积％、或不大于约60体积％、或不大于约57体积％或甚至不大于约55体积％。应当理解，粘结成形混合物中未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的铁(Fe)含量。应当进一步理解，粘结成形混合物中未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的铁(Fe)含量。
根据另一些实施例，粘结成形混合物可包含特定含量的钴(Co)。例如，粘结成形混合物可包括占粘结成形混合物的总体积的至少约5体积％的钴(Co)含量，诸如至少约6体积％、或至少约7体积％、或至少约8体积％、或至少约9体积％、或至少约10体积％、或至少约11体积％或甚至至少约12体积％。根据另一些实施例，粘结成形混合物可包括占粘结成形混合物的总体积的不大于约25体积％的钴(Co)含量，诸如不大于约24体积％、或不大于约23体积％、或不大于约22体积％、或不大于约21体积％、或不大于约20体积％或甚至不大于约19体积％。应当理解，粘结成形混合物可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的钴(Co)含量。应当进一步理解，粘结成形混合物可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的钴(Co)含量。
根据另一些实施例，粘结成形混合物中未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包含特定含量的钴(Co)。例如，未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占粘结成形混合物的总体积的至少约5体积％的钴(Co)含量，诸如至少约6体积％、或至少约7体积％、或至少约8体积％、或至少约9体积％、或至少约10体积％、或至少约11体积％或甚至至少约12体积％。根据另一些实施例，粘结成形混合物中未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占粘结成形混合物的总体积的不大于约25体积％的钴(Co)含量，诸如不大于约24体积％、或不大于约23体积％、或不大于约22体积％、或不大于约21体积％、或不大于约20体积％或甚至不大于约19体积％。应当理解，粘结成形混合物中未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的钴(Co)含量。应当进一步理解，粘结成形混合物中未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的钴(Co)含量。
根据另一些实施例，粘结成形混合物可包含特定含量的铜(Cu)。例如，粘结成形混合物可包括占粘结成形混合物的总体积的至少约20体积％的铜(Cu)含量，诸如至少约21体积％、或至少约22体积％、或至少约23体积％、或至少约24体积％、或至少约25体积％、或至少约26体积％、或至少约27体积％、或至少约28体积％、或至少约29体积％或甚至至少约30体积％。根据另一些实施例，粘结成形混合物可包括占粘结成形混合物的总体积的不大于约50体积％的铜(Cu)含量，诸如不大于约49体积％、或不大于约48体积％、或不大于约47体积％、或不大于约46体积％、或不大于约45体积％、或不大于约44体积％、或不大于约43体积％、或不大于约42体积％、或不大于约41体积％或甚至不大于约40体积％。应当理解，粘结成形混合物可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的铜(Cu)含量。应当进一步理解，粘结成形混合物可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的铜(Cu)含量。
根据另一些实施例，粘结成形混合物中未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包含特定含量的铜(Cu)。例如，未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占粘结成形混合物的总体积的至少约20体积％的铜(Cu)含量，诸如至少约21体积％、或至少约22体积％、或至少约23体积％、或至少约24体积％、或至少约25体积％、或至少约26体积％、或至少约27体积％、或至少约28体积％、或至少约29体积％或甚至至少约30体积％。根据另一些实施例，粘结成形混合物中未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占粘结成形混合物的总体积的不大于约50体积％的铜(Cu)含量，诸如不大于约49体积％、或不大于约48体积％、或不大于约47体积％、或不大于约46体积％、或不大于约45体积％、或不大于约44体积％、或不大于约43体积％、或不大于约42体积％、或不大于约41体积％或甚至不大于约40体积％。应当理解，粘结成形混合物中未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的铜(Cu)含量。应当进一步理解，粘结成形混合物中未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的铜(Cu)含量。
根据另一些实施例，粘结成形混合物可包含特定含量的镍(Ni)。例如，粘结成形混合物可包括占粘结成形混合物的总体积的至少约5体积％的镍(Ni)含量，诸如至少约6体积％、或至少约7体积％、或至少约8体积％、或至少约9体积％、或至少约10体积％、或至少约11体积％或甚至至少约12体积％。根据另一些实施例，粘结成形混合物可包括占粘结成形混合物的总体积的不大于约30体积％的镍(Ni)含量，诸如不大于约29体积％、或不大于约28体积％、或不大于约27体积％、或不大于约26体积％、或不大于约25体积％、或不大于约24体积％、或不大于约23体积％、或不大于约22体积％、或不大于约21体积％、或不大于约20体积％或甚至不大于约19体积％。应当理解，粘结成形混合物可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的镍(Ni)含量。应当进一步理解，粘结成形混合物可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的镍(Ni)含量。
根据另一些实施例，粘结成形混合物中未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包含特定含量的镍(Ni)。例如，未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占粘结成形混合物的总体积的至少约5体积％的镍(Ni)含量，诸如至少约6体积％、或至少约7体积％、或至少约8体积％、或至少约9体积％、或至少约10体积％、或至少约11体积％或甚至至少约12体积％。根据另一些实施例，粘结成形混合物中未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占粘结成形混合物的总体积的不大于约30体积％的镍(Ni)含量，诸如不大于约29体积％、或不大于约28体积％、或不大于约27体积％、或不大于约26体积％、或不大于约25体积％、或不大于约24体积％、或不大于约23体积％、或不大于约22体积％、或不大于约21体积％、或不大于约20体积％或甚至不大于约19体积％。应当理解，粘结成形混合物中未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的镍(Ni)含量。应当进一步理解，粘结成形混合物中未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的镍(Ni)含量。
根据另一些实施例，粘结成形混合物可包含特定含量的锡(Sn)。例如，粘结成形混合物可包括占粘结成形混合物的总体积的至少约5体积％的锡(Sn)含量，诸如至少约6体积％、或至少约7体积％、或至少约8体积％、或至少约9体积％、或至少约10体积％、或至少约11体积％或甚至至少约12体积％。根据另一些实施例，粘结成形混合物可包括占粘结成形混合物的总体积的不大于约30体积％的锡(Sn)含量，诸如不大于约29体积％、或不大于约28体积％、或不大于约27体积％、或不大于约26体积％、或不大于约25体积％、或不大于约24体积％、或不大于约23体积％、或不大于约22体积％、或不大于约21体积％、或不大于约20体积％或甚至不大于约19体积％。应当理解，粘结成形混合物可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的锡(Sn)含量。应当进一步理解，粘结成形混合物可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的锡(Sn)含量。
根据另一些实施例，粘结成形混合物中未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包含特定含量的锡(Sn)。例如，未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占粘结成形混合物的总体积的至少约5体积％的锡(Sn)含量，诸如至少约6体积％、或至少约7体积％、或至少约8体积％、或至少约9体积％、或至少约10体积％、或至少约11体积％或甚至至少约12体积％。根据另一些实施例，粘结成形混合物中未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占粘结成形混合物的总体积的不大于约30体积％的锡(Sn)含量，诸如不大于约29体积％、或不大于约28体积％、或不大于约27体积％、或不大于约26体积％、或不大于约25体积％、或不大于约24体积％、或不大于约23体积％、或不大于约22体积％、或不大于约21体积％、或不大于约20体积％或甚至不大于约19体积％。应当理解，粘结成形混合物中未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的锡(Sn)含量。应当进一步理解，粘结成形混合物中未处理的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的锡(Sn)含量。
根据本文所述的特定实施例，未处理的粘结材料可以呈粘结粉末的形式。粘结粉末中未处理的粘结颗粒可具有例如不大于50微米或甚至40微米或更小的平均直径。
根据另一些实施例，粘结成形混合物可包含特定含量的未处理的性能增强组分。例如，粘结成形混合物可包括占粘结成形混合物的总体积的至少约6体积％的未处理的性能增强组分含量，诸如至少约6.25体积％、或至少约6.5体积％、或至少约6.75体积％、或至少约7.0体积％、或至少约7.25体积％、或至少约7.5体积％、或至少约7.75体积％或甚至至少约8.0体积％。根据再一个实施例，粘结成形混合物可包括不大于约14体积％的未处理的性能增强组分含量，诸如不大于约13.75体积％、或不大于约13.5体积％、或不大于约13.25体积％、或不大于约13.0体积％、或不大于约12.75体积％、或不大于约12.5体积％、或不大于约12.25体积％或甚至不大于约12.0体积％。应当理解，粘结成形混合物可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的未处理的性能增强组分含量。应当进一步理解，粘结成形混合物可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的未处理的性能增强组分含量。
根据另一些实施例，未处理的性能增强组分可具有特定的平均粒度。例如，未处理的性能增强组分可具有至少约10微米的平均粒度，诸如至少约10.1微米、或至少约10.2微米、或至少约10.3微米、或至少约10.4微米、或至少约10.5微米、或至少约10.6微米、或至少约10.7微米、或至少约10.8微米、或至少约10.9微米或甚至至少约11.0微米。根据另一些实施例，未处理的性能增强组分可具有不大于约12微米的平均粒度，诸如不大于约11.9微米、或不大于约11.8微米、或不大于约11.7微米、或不大于约11.6微米、或不大于约11.5微米、或不大于约11.4微米、或不大于约11.3微米、或不大于约11.2或甚至不大于约11.1微米。应当理解，未处理的性能增强组分可具有介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的平均粒度。应当进一步理解，未处理的性能增强组分可具有在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的平均粒度。
根据另一些实施例，未处理的性能增强组分可包含具有特定形状的颗粒。例如，性能增强组分的颗粒可具有球形形状。根据另一些实施例，性能增强组分的颗粒可具有团聚体形状。根据另一些实施例，性能增强组分的颗粒可具有不规则形状。根据另一些实施例，性能增强组分的颗粒可具有片形形状。根据另一些实施例，性能增强组分的颗粒可具有树枝形状。根据另一些实施例，性能增强组分的颗粒可具有棒状形状。
重新参考图1，在步骤101中提供混合物之后，该过程可通过由磨料制品成形混合物形成粘结磨料制品并将磨料颗粒结合到粘结成形混合物中而在步骤102继续。可使磨料制品成形混合物形成具有任何所需尺寸的任何所需三维形状，例如，可将该混合物形成为轮、盘、段、磨头、珩磨头及其他制品形状，其可以安装到机加工设备(诸如研磨或抛光设备)上。
在某些实施例中，可使用热压将混合物形成为粘结磨料制品。混合物的热压可在至少约750℃的温度下进行，诸如至少约800℃、至少约850℃、至少约900℃、至少约950℃、或甚至至少约990℃。在另一些实施例中，混合物的热压可在不大于约1000℃、不大于约950℃、不大于约900℃、不大于约850℃、不大于约800℃、不大于约750℃或甚至不大于约710℃的温度下进行。应当理解，混合物的热压可在上述任何最小值和最大值之间的范围内的任意温度下进行。
根据其他实施例，混合物的热压可在至少约0.5吨/平方英寸的压力下进行，诸如至少约1.0吨/平方英寸、至少约1.5吨/平方英寸、至少约2.0吨/平方英寸、至少约2.5吨/平方英寸或甚至至少2.9吨/平方英寸。在另一些实施例中，混合物的热压可在不大于约3吨/平方英寸、不大于约2.5吨/平方英寸、不大于约2.0吨/平方英寸、不大于约1.5吨/平方英寸或甚至不大于约1.0吨/平方英寸的压力下进行。应当理解，混合物的热压可在上述任何最小值和最大值之间的范围内的任意压力下进行。
在另一些实施例中，可使用冷压将混合物形成为粘结磨料制品。混合物的冷压可在至少约750℃的温度下进行，诸如至少约800℃、至少约850℃、至少约900℃、至少约950℃、或甚至至少约990℃。在另一些实施例中，混合物的冷压可在不大于约1000℃、不大于约950℃、不大于约900℃、不大于约850℃、不大于约800℃、不大于约750℃或甚至不大于约710℃的温度下进行。应当理解，混合物的冷压可在上述任何最小值和最大值之间的范围内的任意温度下进行。
根据其他实施例，混合物的冷压可在至少约0.5吨/平方英寸诸如至少约1.0吨/平方英寸、至少约1.5吨/平方英寸、至少约2.0吨/平方英寸、至少约2.5吨/平方英寸或甚至至少2.9吨/平方英寸的压力下进行。在另一些实施例中，混合物的冷压可在不大于约3吨/平方英寸、不大于约2.5吨/平方英寸、不大于约2.0吨/平方英寸、不大于约1.5吨/平方英寸或甚至不大于约1.0吨/平方英寸的压力下进行。应当理解，混合物的冷压可在上述任何最小值和最大值之间的范围内的任意压力下进行。
根据其他实施例，成形的磨料制品可具有主体，该主体具有特定的特征。如上所述，根据特定实施例，磨料制品的主体可包含粘结组分以及在粘结组分内的磨料颗粒。
根据另一些实施例，磨料制品的主体可包含特定含量的磨料颗粒。例如，磨料制品的主体可包括占磨料制品的主体的总体积的至少约5体积％的磨料颗粒含量，诸如至少约6体积％、或至少约7体积％、或至少约8体积％、或至少约9体积％、或至少约10体积％、或至少约11体积％、或至少约12体积％、或至少约13体积％或甚至至少约14体积％。根据再一个实施例，磨料制品的主体可包括不大于约25体积％的磨料颗粒含量，诸如不大于约24体积％、或不大于约23体积％、或不大于约22体积％、或不大于约21体积％、或不大于约20体积％、或不大于约19体积％、或不大于约18体积％、或不大于约17体积％、或不大于约16体积％或甚至不大于约15体积％。应当理解，磨料制品的主体可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的磨料颗粒含量。应当进一步理解，磨料制品的主体可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的磨料颗粒含量。
根据又一个实施例，磨料颗粒可包含无机材料，诸如天然存在的材料(例如，矿物)或合成的组合物。一些合适的无机材料可包括氧化物、碳化物、氮化物、氧碳化物、氧氮化物、金刚石、其他天然矿物或它们的组合。在某些非限制性实施例中，磨料颗粒可为立方氮化硼(cBN)、熔融氧化铝、烧结氧化铝、碳化硅或它们的混合物。
根据又一个实施例，磨料颗粒可为超硬磨料。在某些其他实施例中，磨料可包含选自由以下项组成的组中的材料：金刚石、立方氮化硼以及它们的组合。在另一些实施例中，超硬磨料可基本上由金刚石组成。在另一些实施例中，超硬磨料可基本上由立方氮化硼组成。在另一些实施例中，超级磨料可具有至少约8的摩氏硬度，诸如至少约8.5或甚至至少约9。
根据另一些实施例，磨料颗粒可具有特定的平均粒度。例如，磨料颗粒可具有至少约100微米的平均粒度，诸如至少约150微米、或至少约200微米、或至少约250微米、或至少约300微米、或至少约350微米、或至少约400微米或甚至至少约450微米。根据另一些实施例，磨料颗粒可具有不大于约1000微米的平均粒度，诸如不大于约950微米、或不大于约900微米、或不大于约850微米、或不大于约800微米、或不大于约750微米、或不大于约700微米、或不大于约650微米、或不大于约600微米或甚至不大于约550微米。应当理解，磨料颗粒可具有介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的平均粒度。应当进一步理解，磨料颗粒可具有在上述任何最小值和最大值之间的范围内的任一值的平均粒度。
根据再一个实施例，磨料颗粒可包含涂层，该涂层可有利于磨料制品的形成和性能。在某些实施例中，涂层可为金属涂层，例如镍。根据另一些实施例，涂层可为氧化铁、硅烷(诸如γ-氨基丙基三乙氧基硅烷)或甚至二氧化硅。
根据另一些实施例，磨料颗粒的涂层可具有特定的厚度。例如，磨料颗粒的涂层的平均厚度可为至少约1.25微米，诸如至少约1.5微米、至少约1.75微米、至少约2.0微米、至少约2.25微米、至少约2.5微米或至少约3.0微米。但是，该平均厚度可受到限制，诸如不大于约8.0微米、不大于约7.5微米、不大于7.0微米、不大于6.5微米、不大于6.0微米、不大于5.5微米、不大于5.0微米、不大于4.5微米或不大于4.0微米。应当理解，涂层的平均厚度可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。应当进一步理解，涂层的平均厚度可为在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值。
根据其他实施例，磨料颗粒的涂层可形成为覆盖磨料颗粒的外表面的特定部分。例如，涂层可覆盖磨料颗粒的外表面面积的至少约50％，诸如至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％、甚至至少约95％或基本上覆盖磨料颗粒的整个外表面。在另一些非限制性实施例中，涂层可覆盖磨料颗粒的外表面面积的不大于约99％，诸如磨料颗粒的外表面的不大于约95％、不大于约90％、不大于约80％、不大于约70％或甚至不大于约60％。应当理解，涂层可覆盖任意百分比的磨料颗粒，该百分比为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。应当进一步理解，涂层可覆盖任意百分比的磨料颗粒，该百分比为在上述任何最小值和最大值之间的范围内的任一值。
进一步参见磨料颗粒，磨料颗粒的形态可由纵横比来描述，纵横比是长度与宽度尺寸之间的比率。应当理解，长度为磨料颗粒的最长尺寸，宽度为给定磨料颗粒的第二长尺寸。根据本文所述的实施例，磨料颗粒可具有不大于约2:1或甚至不大于约1.5:1的纵横比(长度:宽度)。在特定实例中，磨料颗粒可为基本上等轴的，使得它们具有约1:1的纵横比。
根据另一些实施例，磨料制品的主体可包含特定含量的粘结组分。例如，磨料制品的主体可包括占磨料制品的主体的总体积的至少约55体积％的粘结组分含量，诸如至少约58体积％、或至少约60体积％、或至少约63体积％、或至少约65体积％、或至少约68体积％、或至少约70体积％、或至少约73体积％、或至少约75体积％、或至少约78体积％、或至少约80体积％、或至少约83体积％、或至少约85体积％、或至少约88体积％或甚至至少约90体积％。根据再一个实施例，磨料制品的主体可包括不大于约95体积％的粘结组分含量，诸如不大于约92体积％、或不大于约90体积％、或不大于约87体积％、或不大于约85体积％、或不大于约82体积％、或不大于约80体积％、或不大于约77体积％、或不大于约75体积％、或不大于约72体积％、或不大于约70体积％、或不大于约67体积％或甚至不大于约65体积％。应当理解，磨料制品的主体可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的粘结组分含量。应当进一步理解，磨料制品的主体可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的粘结组分含量。
根据另一些实施例，粘结组分可包含特定含量的粘结材料。例如，粘结组分可包括占粘结组分的总体积的至少约60体积％的粘结材料含量，诸如至少约63体积％、或至少约65体积％、或至少约68体积％、或至少约70体积％、或至少约73体积％、或至少约75体积％、或至少约78体积％、或至少约80体积％、或至少约83体积％、或至少约85体积％、或至少约88体积％或甚至至少约90体积％。根据再一个实施例，粘结组分可包括不大于约94体积％的粘结材料含量，诸如不大于约92体积％、或不大于约90体积％、或不大于约87体积％、或不大于约85体积％、或不大于约82体积％、或不大于约80体积％、或不大于约77体积％、或不大于约75体积％、或不大于约72体积％、或不大于约70体积％、或不大于约67体积％或甚至不大于约65体积％。应当理解，粘结组分可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的粘结材料含量。应当进一步理解，粘结组分可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的粘结材料含量。
根据另一些实施例，粘结材料可包含Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料。Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可定义为包含的铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、镍(Ni)和锡(Sn)的总含量占粘结材料的总体积的大部分的粘结材料，诸如占粘结材料的总体积的至少约50体积％。
根据另一些实施例，粘结组分可包含特定含量的铁(Fe)。例如，粘结组分可包括占粘结组分的总体积的至少约30体积％的铁(Fe)含量，诸如至少约35体积％、或至少约38体积％、或至少约40体积％、或至少约43体积％、或至少约45体积％、或至少约48体积％或甚至至少约50体积％。根据另一些实施例，粘结组分可包括占粘结组分的总体积的不大于约70体积％的铁(Fe)含量，诸如不大于约67体积％、或不大于约65体积％、或不大于约62体积％、或不大于约60体积％、或不大于约57体积％或甚至不大于约55体积％。应当理解，粘结组分可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的铁(Fe)含量。应当进一步理解，粘结组分可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的铁(Fe)含量。
根据另一些实施例，粘结组分中的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包含特定含量的铁(Fe)。例如，Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料的总体积的至少约30体积％的铁(Fe)含量，诸如至少约35体积％、或至少约38体积％、或至少约40体积％、或至少约43体积％、或至少约45体积％、或至少约48体积％或甚至至少约50体积％。根据另一些实施例，粘结组分中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料的总体积的不大于约70体积％的铁(Fe)含量，诸如不大于约67体积％、或不大于约65体积％、或不大于约62体积％、或不大于约60体积％、或不大于约57体积％或甚至不大于约55体积％。应当理解，粘结组分中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的铁(Fe)含量。应当进一步理解，粘结组分中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的铁(Fe)含量。
根据另一些实施例，粘结组分可包含特定含量的钴(Co)。例如，粘结组分可包括占粘结组分的总体积的至少约5体积％的钴(Co)含量，诸如至少约6体积％、或至少约7体积％、或至少约8体积％、或至少约9体积％、或至少约10体积％、或至少约11体积％或甚至至少约12体积％。根据另一些实施例，粘结组分可包括占粘结组分的总体积的不大于约25体积％的钴(Co)含量，诸如不大于约24体积％、或不大于约23体积％、或不大于约22体积％、或不大于约21体积％、或不大于约20体积％或甚至不大于约19体积％。应当理解，粘结组分可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的钴(Co)含量。应当进一步理解，粘结组分可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的钴(Co)含量。
根据另一些实施例，粘结组分中的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包含特定含量的钴(Co)。例如，Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占粘结组分的总体积的至少约5体积％的钴(Co)含量，诸如至少约6体积％、或至少约7体积％、或至少约8体积％、或至少约9体积％、或至少约10体积％、或至少约11体积％或甚至至少约12体积％。根据另一些实施例，粘结组分中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占粘结组分的总体积的不大于约25体积％的钴(Co)含量，诸如不大于约24体积％、或不大于约23体积％、或不大于约22体积％、或不大于约21体积％、或不大于约20体积％或甚至不大于约19体积％。应当理解，粘结组分中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的钴(Co)含量。应当进一步理解，粘结组分中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的钴(Co)含量。
根据另一些实施例，粘结组分可包含特定含量的铜(Cu)。例如，粘结组分可包括占粘结组分的总体积的至少约20体积％的铜(Cu)含量，诸如至少约21体积％、或至少约22体积％、或至少约23体积％、或至少约24体积％、或至少约25体积％、或至少约26体积％、或至少约27体积％、或至少约28体积％、或至少约29体积％或甚至至少约30体积％。根据另一些实施例，粘结组分可包括占粘结组分的总体积的不大于约50体积％的铜(Cu)含量，诸如不大于约49体积％、或不大于约48体积％、或不大于约47体积％、或不大于约46体积％、或不大于约45体积％、或不大于约44体积％、或不大于约43体积％、或不大于约42体积％、或不大于约41体积％或甚至不大于约40体积％。应当理解，粘结组分可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的铜(Cu)含量。应当进一步理解，粘结组分可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的铜(Cu)含量。
根据另一些实施例，粘结组分中的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包含特定含量的铜(Cu)。例如，Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占粘结组分的总体积的至少约20体积％的铜(Cu)含量，诸如至少约21体积％、或至少约22体积％、或至少约23体积％、或至少约24体积％、或至少约25体积％、或至少约26体积％、或至少约27体积％、或至少约28体积％、或至少约29体积％或甚至至少约30体积％。根据另一些实施例，粘结组分中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占粘结组分的总体积的不大于约50体积％的铜(Cu)含量，诸如不大于约49体积％、或不大于约48体积％、或不大于约47体积％、或不大于约46体积％、或不大于约45体积％、或不大于约44体积％、或不大于约43体积％、或不大于约42体积％、或不大于约41体积％或甚至不大于约40体积％。应当理解，粘结组分中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的铜(Cu)含量。应当进一步理解，粘结组分中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的铜(Cu)含量。
根据另一些实施例，粘结组分可包含特定含量的镍(Ni)。例如，粘结组分可包括占粘结组分的总体积的至少约5体积％的镍(Ni)含量，诸如至少约6体积％、或至少约7体积％、或至少约8体积％、或至少约9体积％、或至少约10体积％、或至少约11体积％或甚至至少约12体积％。根据另一些实施例，粘结组分可包括占粘结组分的总体积的不大于约30体积％的镍(Ni)含量，诸如不大于约29体积％、或不大于约28体积％、或不大于约27体积％、或不大于约26体积％、或不大于约25体积％、或不大于约24体积％、或不大于约23体积％、或不大于约22体积％、或不大于约21体积％、或不大于约20体积％或甚至不大于约19体积％。应当理解，粘结组分可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的镍(Ni)含量。应当进一步理解，粘结组分可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的镍(Ni)含量。
根据另一些实施例，粘结组分中的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包含特定含量的镍(Ni)。例如，Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占粘结组分的总体积的至少约5体积％的镍(Ni)含量，诸如至少约6体积％、或至少约7体积％、或至少约8体积％、或至少约9体积％、或至少约10体积％、或至少约11体积％或甚至至少约12体积％。根据另一些实施例，粘结组分中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占粘结组分的总体积的不大于约30体积％的镍(Ni)含量，诸如不大于约29体积％、或不大于约28体积％、或不大于约27体积％、或不大于约26体积％、或不大于约25体积％、或不大于约24体积％、或不大于约23体积％、或不大于约22体积％、或不大于约21体积％、或不大于约20体积％或甚至不大于约19体积％。应当理解，粘结组分中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的镍(Ni)含量。应当进一步理解，粘结组分中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的镍(Ni)含量。
根据另一些实施例，粘结组分可包含特定含量的锡(Sn)。例如，粘结组分可包括占粘结组分的总体积的至少约5体积％的锡(Sn)含量，诸如至少约6体积％、或至少约7体积％、或至少约8体积％、或至少约9体积％、或至少约10体积％、或至少约11体积％或甚至至少约12体积％。根据另一些实施例，粘结组分可包括占粘结组分的总体积的不大于约30体积％的锡(Sn)含量，诸如不大于约29体积％、或不大于约28体积％、或不大于约27体积％、或不大于约26体积％、或不大于约25体积％、或不大于约24体积％、或不大于约23体积％、或不大于约22体积％、或不大于约21体积％、或不大于约20体积％或甚至不大于约19体积％。应当理解，粘结组分可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的锡(Sn)含量。应当进一步理解，粘结组分可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的锡(Sn)含量。
根据另一些实施例，粘结组分中的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包含特定含量的锡(Sn)。例如，Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占粘结组分的总体积的至少约5体积％的锡(Sn)含量，诸如至少约6体积％、或至少约7体积％、或至少约8体积％、或至少约9体积％、或至少约10体积％、或至少约11体积％或甚至至少约12体积％。根据另一些实施例，粘结组分中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占粘结组分的总体积的不大于约30体积％的锡(Sn)含量，诸如不大于约29体积％、或不大于约28体积％、或不大于约27体积％、或不大于约26体积％、或不大于约25体积％、或不大于约24体积％、或不大于约23体积％、或不大于约22体积％、或不大于约21体积％、或不大于约20体积％或甚至不大于约19体积％。应当理解，粘结组分中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的锡(Sn)含量。应当进一步理解，粘结组分中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的锡(Sn)含量。
根据另一些实施例，粘结组分可包含特定含量的性能增强组分。例如，粘结组分可包括占粘结成形混合物的总体积的至少约6体积％的性能增强组分含量，诸如至少约6.25体积％、或至少约6.5体积％、或至少约6.75体积％、或至少约7.0体积％、或至少约7.25体积％、或至少约7.5体积％、或至少约7.75体积％或甚至至少约8.0体积％。根据再一个实施例，粘结组分可包括不大于约14体积％的性能增强组分含量，诸如不大于约13.75体积％、或不大于约13.5体积％、或不大于约13.25体积％、或不大于约13.0体积％、或不大于约12.75体积％、或不大于约12.5体积％、或不大于约12.25体积％或甚至不大于约12.0体积％。应当理解，粘结组分可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的性能增强组分含量。应当进一步理解，粘结组分可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的性能增强组分含量。
根据另一些实施例，性能增强组分可具有特定的平均粒度。例如，性能增强组分可具有至少约10微米的平均粒度，诸如至少约10.1微米、或至少约10.2微米、或至少约10.3微米、或至少约10.4微米、或至少约10.5微米、或至少约10.6微米、或至少约10.7微米、或至少约10.8微米、或至少约10.9微米或甚至至少约11.0微米。根据另一些实施例，性能增强组分可具有不大于约12微米的平均粒度，诸如不大于约11.9微米、或不大于约11.8微米、或不大于约11.7微米、或不大于约11.6微米、或不大于约11.5微米、或不大于约11.4微米、或不大于约11.3微米、或不大于约11.2或甚至不大于约11.1微米。应当理解，性能增强组分可具有介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的平均粒度。应当进一步理解，性能增强组分可具有在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的平均粒度。
根据另一些实施例，性能增强组分可包含具有特定形状的颗粒。例如，性能增强组分的颗粒可具有球形形状。根据另一些实施例，性能增强组分的颗粒可具有团聚体形状。根据另一些实施例，性能增强组分的颗粒可具有不规则形状。根据另一些实施例，性能增强组分的颗粒可具有片形形状。根据另一些实施例，性能增强组分的颗粒可具有树枝形状。根据另一些实施例，性能增强组分的颗粒可具有棒状形状。
根据另一些实施例，主体可包含特定含量的孔隙率，该孔隙率可存在于磨料制品的主体的整个体积中。根据某些实施例，孔隙率可为开口孔隙率。根据另一些实施例，孔隙率可为闭合孔隙率。根据另一些实施例，孔隙率可为开口孔隙率与闭合孔隙率的组合。在特定实施例中，主体可具有占主体的总体积的至少约2体积％的孔隙率，诸如至少约3体积％、或至少约4体积％、或至少约5体积％、或至少约6体积％、或至少约7体积％或甚至至少约8体积％。根据另一些实施例，主体可具有占主体的总体积的不大于约20体积％的孔隙率，诸如不大于约19体积％、或不大于约18体积％、或不大于约17体积％、或不大于约16体积％、或不大于约15体积％、或不大于约14体积％、或不大于约13体积％或甚至不大于约12体积％。应当理解，主体可具有介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的孔隙率。应当进一步理解，主体可具有在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的孔隙率。
根据另一些实施例，主体可具有特定的HRB硬度，该HRB硬度根据ASTM E18-16测得。例如，主体可具有至少约50HRB的硬度，诸如至少约52HRB、或至少约55HRB、或至少约58HRB、或至少约60HRB、或至少约63HRB或甚至至少约65HRB。根据另一些实施例，主体可具有不大于约85HRB的硬度，诸如不大于约82HRB、或不大于约80HRB、或不大于约78HRB、或不大于约75HRB、或不大于约73HRB或甚至不大于约70HRB。应当理解，主体可具有介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的硬度。应当进一步理解，主体可具有在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的硬度。
根据又一个实施例，主体可包含具有特定相的相材料部分。例如，主体的相材料部分可包含粘结材料相以及分散在粘结材料相内的性能增强材料相。根据某些实施例，粘结材料相可为连续相。为了本文描述的实施例的目的，连续相可以定义为分布在整个主体中并且互连到同一相材料的至少一个其他区域的相材料的限定区域。根据某些其他实施例，性能增强材料相可为不连续相。为了本文描述的实施例的目的，不连续相可以定义为分布在整个主体中并且彼此不连接的相材料的限定区域。
根据另一些实施例，磨料制品的主体可包含特定含量的相材料部分。例如，磨料制品的主体可包括占磨料制品成形混合物的总体积的至少约55体积％的相材料部分含量，诸如至少约58体积％、或至少约60体积％、或至少约63体积％、或至少约65体积％、或至少约68体积％、或至少约70体积％、或至少约73体积％、或至少约75体积％、或至少约78体积％、或至少约80体积％、或至少约83体积％、或至少约85体积％、或至少约88体积％或甚至至少约90体积％。根据再一个实施例，磨料制品的主体可包括不大于约95体积％的相材料部分含量，诸如不大于约92体积％、或不大于约90体积％、或不大于约87体积％、或不大于约85体积％、或不大于约82体积％、或不大于约80体积％、或不大于约77体积％、或不大于约75体积％、或不大于约72体积％、或不大于约70体积％、或不大于约67体积％或甚至不大于约65体积％。应当理解，磨料制品的主体可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的相材料部分含量。应当进一步理解，磨料制品的主体可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的相材料部分含量。
根据另一些实施例，相材料部分可包含特定含量的粘结材料相。例如，相材料部分可包括占相材料部分的总体积的至少约60体积％的粘结材料相含量，诸如至少约63体积％、或至少约65体积％、或至少约68体积％、或至少约70体积％、或至少约73体积％、或至少约75体积％、或至少约78体积％、或至少约80体积％、或至少约83体积％、或至少约85体积％、或至少约88体积％或甚至至少约90体积％。根据再一个实施例，相材料部分可包括不大于约94体积％的粘结材料相含量，诸如不大于约92体积％、或不大于约90体积％、或不大于约87体积％、或不大于约85体积％、或不大于约82体积％、或不大于约80体积％、或不大于约77体积％、或不大于约75体积％、或不大于约72体积％、或不大于约70体积％、或不大于约67体积％或甚至不大于约65体积％。应当理解，相材料部分可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的粘结材料相含量。应当进一步理解，相材料部分可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的粘结材料相含量。
根据另一些实施例，粘结材料相可包含Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料。Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可定义为具有的铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、镍(Ni)和锡(Sn)的总含量占粘结材料相的总体积的大部分的粘结材料，诸如占粘结材料相的总体积的至少约50体积％。
根据另一些实施例，粘结材料相可包含特定含量的铁(Fe)。例如，粘结材料相可包括占粘结材料相的总体积的至少约30体积％的铁(Fe)含量，诸如至少约35体积％、或至少约38体积％、或至少约40体积％、或至少约43体积％、或至少约45体积％、或至少约48体积％或甚至至少约50体积％。根据另一些实施例，粘结材料相可包括占粘结材料相的总体积的不大于约70体积％的铁(Fe)含量，诸如不大于约67体积％、或不大于约65体积％、或不大于约62体积％、或不大于约60体积％、或不大于约57体积％或甚至不大于约55体积％。应当理解，粘结材料相可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的铁(Fe)含量。应当进一步理解，粘结材料相可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的铁(Fe)含量。
根据另一些实施例，粘结材料相中的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包含特定含量的铁(Fe)。例如，Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料的总体积的至少约30体积％的铁(Fe)含量，诸如至少约35体积％、或至少约38体积％、或至少约40体积％、或至少约43体积％、或至少约45体积％、或至少约48体积％或甚至至少约50体积％。根据另一些实施例，粘结材料相中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料的总体积的不大于约70体积％的铁(Fe)含量，诸如不大于约67体积％、或不大于约65体积％、或不大于约62体积％、或不大于约60体积％、或不大于约57体积％或甚至不大于约55体积％。应当理解，粘结材料相中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的铁(Fe)含量。应当进一步理解，粘结材料相中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的铁(Fe)含量。
根据另一些实施例，粘结材料相可包含特定含量的钴(Co)。例如，粘结材料相可包括占粘结材料相的总体积的至少约5体积％的钴(Co)含量，诸如至少约6体积％、或至少约7体积％、或至少约8体积％、或至少约9体积％、或至少约10体积％、或至少约11体积％或甚至至少约12体积％。根据另一些实施例，粘结材料相可包括占粘结材料相的总体积的不大于约25体积％的钴(Co)含量，诸如不大于约24体积％、或不大于约23体积％、或不大于约22体积％、或不大于约21体积％、或不大于约20体积％或甚至不大于约19体积％。应当理解，粘结材料相可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的钴(Co)含量。应当进一步理解，粘结材料相可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的钴(Co)含量。
根据另一些实施例，粘结材料相中的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包含特定含量的钴(Co)。例如，Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占粘结材料相的总体积的至少约5体积％的钴(Co)含量，诸如至少约6体积％、或至少约7体积％、或至少约8体积％、或至少约9体积％、或至少约10体积％、或至少约11体积％或甚至至少约12体积％。根据另一些实施例，粘结材料相中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占粘结材料相的总体积的不大于约25体积％的钴(Co)含量，诸如不大于约24体积％、或不大于约23体积％、或不大于约22体积％、或不大于约21体积％、或不大于约20体积％或甚至不大于约19体积％。应当理解，粘结材料相中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的钴(Co)含量。应当进一步理解，粘结材料相中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的钴(Co)含量。
根据另一些实施例，粘结材料相可包含特定含量的铜(Cu)。例如，粘结材料相可包括占粘结材料相的总体积的至少约20体积％的铜(Cu)含量，诸如至少约21体积％、或至少约22体积％、或至少约23体积％、或至少约24体积％、或至少约25体积％、或至少约26体积％、或至少约27体积％、或至少约28体积％、或至少约29体积％或甚至至少约30体积％。根据另一些实施例，粘结材料相可包括占粘结材料相的总体积的不大于约50体积％的铜(Cu)含量，诸如不大于约49体积％、或不大于约48体积％、或不大于约47体积％、或不大于约46体积％、或不大于约45体积％、或不大于约44体积％、或不大于约43体积％、或不大于约42体积％、或不大于约41体积％或甚至不大于约40体积％。应当理解，粘结材料相可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的铜(Cu)含量。应当进一步理解，粘结材料相可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的铜(Cu)含量。
根据另一些实施例，粘结材料相中的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包含特定含量的铜(Cu)。例如，Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占粘结材料相的总体积的至少约20体积％的铜(Cu)含量，诸如至少约21体积％、或至少约22体积％、或至少约23体积％、或至少约24体积％、或至少约25体积％、或至少约26体积％、或至少约27体积％、或至少约28体积％、或至少约29体积％或甚至至少约30体积％。根据另一些实施例，粘结材料相中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占粘结材料相的总体积的不大于约50体积％的铜(Cu)含量，诸如不大于约49体积％、或不大于约48体积％、或不大于约47体积％、或不大于约46体积％、或不大于约45体积％、或不大于约44体积％、或不大于约43体积％、或不大于约42体积％、或不大于约41体积％或甚至不大于约40体积％。应当理解，粘结材料相中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的铜(Cu)含量。应当进一步理解，粘结材料相中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的铜(Cu)含量。
根据另一些实施例，粘结材料相可包含特定含量的镍(Ni)。例如，粘结材料相可包括占粘结材料相的总体积的至少约5体积％的镍(Ni)含量，诸如至少约6体积％、或至少约7体积％、或至少约8体积％、或至少约9体积％、或至少约10体积％、或至少约11体积％或甚至至少约12体积％。根据另一些实施例，粘结材料相可包括占粘结材料相的总体积的不大于约30体积％的镍(Ni)含量，诸如不大于约29体积％、或不大于约28体积％、或不大于约27体积％、或不大于约26体积％、或不大于约25体积％、或不大于约24体积％、或不大于约23体积％、或不大于约22体积％、或不大于约21体积％、或不大于约20体积％或甚至不大于约19体积％。应当理解，粘结材料相可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的镍(Ni)含量。应当进一步理解，粘结材料相可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的镍(Ni)含量。
根据另一些实施例，粘结材料相中的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包含特定含量的镍(Ni)。例如，Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占粘结材料相的总体积的至少约5体积％的镍(Ni)含量，诸如至少约6体积％、或至少约7体积％、或至少约8体积％、或至少约9体积％、或至少约10体积％、或至少约11体积％或甚至至少约12体积％。根据另一些实施例，粘结材料相中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占粘结材料相的总体积的不大于约30体积％的镍(Ni)含量，诸如不大于约29体积％、或不大于约28体积％、或不大于约27体积％、或不大于约26体积％、或不大于约25体积％、或不大于约24体积％、或不大于约23体积％、或不大于约22体积％、或不大于约21体积％、或不大于约20体积％或甚至不大于约19体积％。应当理解，粘结材料相中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的镍(Ni)含量。应当进一步理解，粘结材料相中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的镍(Ni)含量。
根据另一些实施例，粘结材料相可包含特定含量的锡(Sn)。例如，粘结材料相可包括占粘结材料相的总体积的至少约5体积％的锡(Sn)含量，诸如至少约6体积％、或至少约7体积％、或至少约8体积％、或至少约9体积％、或至少约10体积％、或至少约11体积％或甚至至少约12体积％。根据另一些实施例，粘结材料相可包括占粘结材料相的总体积的不大于约30体积％的锡(Sn)含量，诸如不大于约29体积％、或不大于约28体积％、或不大于约27体积％、或不大于约26体积％、或不大于约25体积％、或不大于约24体积％、或不大于约23体积％、或不大于约22体积％、或不大于约21体积％、或不大于约20体积％或甚至不大于约19体积％。应当理解，粘结材料相可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的锡(Sn)含量。应当进一步理解，粘结材料相可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的锡(Sn)含量。
根据另一些实施例，粘结材料相中的Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包含特定含量的锡(Sn)。例如，Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占粘结材料相的总体积的至少约5体积％的锡(Sn)含量，诸如至少约6体积％、或至少约7体积％、或至少约8体积％、或至少约9体积％、或至少约10体积％、或至少约11体积％或甚至至少约12体积％。根据另一些实施例，粘结材料相中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括占粘结材料相的总体积的不大于约30体积％的锡(Sn)含量，诸如不大于约29体积％、或不大于约28体积％、或不大于约27体积％、或不大于约26体积％、或不大于约25体积％、或不大于约24体积％、或不大于约23体积％、或不大于约22体积％、或不大于约21体积％、或不大于约20体积％或甚至不大于约19体积％。应当理解，粘结材料相中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的锡(Sn)含量。应当进一步理解，粘结材料相中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的锡(Sn)含量。
根据另一些实施例，相材料部分可包含特定含量的性能增强材料相。例如，相材料部分可包括占相材料部分的总体积的至少约6体积％的性能增强材料相含量，诸如至少约6.25体积％、或至少约6.5体积％、或至少约6.75体积％、或至少约7.0体积％、或至少约7.25体积％、或至少约7.5体积％、或至少约7.75体积％或甚至至少约8.0体积％。根据再一个实施例，相材料部分可包括不大于约14体积％的性能增强材料相含量，诸如不大于约13.75体积％、或不大于约13.5体积％、或不大于约13.25体积％、或不大于约13.0体积％、或不大于约12.75体积％、或不大于约12.5体积％、或不大于约12.25体积％或甚至不大于约12.0体积％。应当理解，相材料部分可包括介于上述任何最小值和最大值之间的任一值的性能增强材料相含量。应当进一步理解，相材料部分可包括在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值的性能增强材料相含量。
根据另一些实施例，粘结材料相可具有特定的VHN硬度HBMP，该硬度根据ASTM E384测得。例如，粘结材料相可具有至少约100VHN的硬度，诸如至少约102VHN、或至少约105VHN、或至少约107VHN、或至少约110VHN、或至少约112VHN、或至少约115VHN、或至少约117VHN或甚至至少约120VHN。根据另一些实施例，粘结材料相可具有不大于约500VHN的硬度，诸如不大于约490VHN、或不大于约480VHN、或不大于约475VHN、或不大于约470VHN、或不大于约465VHN、或不大于约460VHN、或不大于约455VHN或甚至不大于约450VHN。应当理解，粘结材料相的硬度可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。应当进一步理解，粘结材料相的硬度可为在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值。
根据另一些实施例，性能增强材料相可具有特定的VHN硬度HPEMP，该硬度根据ASTME384测得。例如，性能增强材料相可具有至少约10VHN的硬度，诸如至少约12VHN、或至少约15VHN、或至少约17VHN、或至少约20VHN、或至少约22VHN、或至少约25VHN、或至少约27VHN或甚至至少约30VHN。根据另一些实施例，性能增强材料相可具有不大于约300VHN的硬度，诸如不大于约290VHN、或不大于约280VHN、或不大于约270VHN、或不大于约260VHN、或不大于约250VHN、或不大于约240VHN、或不大于约230VHN、或不大于约220VHN、或不大于约210VHN或甚至不大于约200VHN。应当理解，性能增强材料相的硬度可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。应当进一步理解，性能增强材料相硬度可为在上述任何最小值和最大值之间范围内的任一值。
根据另一些实施例，性能增强材料相的硬度HPEMP可小于粘结材料相的硬度HBMP。
许多不同的方面和实施例都是可能的。以下描述了那些方面和实施例中的一些。在阅读本说明书之后，本领域的技术人员会理解，那些方面和实施例仅是说明性的，并不限制本发明的范围。实施例可以根据下面列出的任何一项或多项。
实施例1.一种磨料制品，该磨料制品包括主体，其中该主体包括：粘结组分；以及磨料颗粒，这些磨料颗粒在粘结组分内，其中粘结组分包含Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料和性能增强材料，其中性能增强材料包含六方氮化硼，并且其中性能增强材料的含量为粘结组分的总体积的至少约6体积％且不大于约14体积％。
实施例2.一种磨料制品，该磨料制品包括主体，其中该主体包括：粘结组分；以及磨料颗粒，这些磨料颗粒在粘结组分内，其中粘结组分包含Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料和性能增强材料，其中性能增强材料包含六方氮化硼，并且其中主体包括至少约50HRB且不大于约85HRB的硬度。
实施例3.一种磨料制品，该磨料制品包括主体，其中该主体包括：连续的粘结材料相；磨料颗粒，这些磨料颗粒在连续的粘结材料相内；以及不连续的性能增强材料相，该不连续的性能增强材料相分散在连续的粘结材料相内，其中粘结材料相包含Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料，并且其中性能增强材料相的硬度HPEMP小于粘结材料相的硬度HBMP。
实施例4.一种形成磨料制品的方法，其中该方法包括：提供磨料制品成形混合物；以及将磨料制品成形混合物形成为磨料制品，其中磨料制品成形混合物包含粘结成形混合物和磨料颗粒，其中粘结成形混合物包含未处理的粘结材料和未处理的性能增强材料，其中未处理的粘结材料包含Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料，其中未处理的性能增强材料包含六方氮化硼，并且其中磨料制品成形混合物中未处理的性能增强材料的含量为粘结成形混合物的总体积的至少约6体积％且不大于约14体积％。
实施例5.一种形成磨料制品的方法，其中该方法包括：提供磨料制品成形混合物；以及将该混合物形成为磨料制品，其中粘结成形混合物包含未处理的粘结材料和未处理的性能增强材料，其中未处理的粘结材料包含Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料，其中未处理的性能增强材料包含六方氮化硼，并且其中磨料制品包括具有至少约50HRB且不大于约85HRB的硬度的主体。
实施例6.一种形成磨料制品的方法，其中该方法包括：提供磨料制品成形混合物；以及将该混合物形成为磨料制品，其中磨料制品包括：连续的粘结材料相；磨料颗粒，这些磨料颗粒在连续的粘结材料相内；以及不连续的性能增强材料相，该不连续的性能增强材料相分散在连续的粘结材料相内，其中粘结材料相包含Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料，并且其中性能增强材料相的硬度HPEMP小于粘结材料相的硬度HBMP。
实施例7.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜，其中性能增强组分由六方氮化硼组成。
实施例8.根据实施例4、5和6中任一项所述的方法，其中未处理的性能增强组分由六方氮化硼组成。
实施例9.根据实施例2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中磨料制品中性能增强组分的含量为磨料制品的总体积的至少约6体积％且不大于约14体积％。
实施例10.根据实施例4、5和6中任一项所述的方法，其中磨料制品成形混合物中未处理的性能增强组分的含量为粘结成形混合物的总体积的至少约6体积％且不大于约14体积％。
实施例11.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中性能增强组分具有至少约10微米的平均粒度。
实施例12.根据实施例4、5和6中任一项所述的方法，其中未处理的性能增强组分具有至少约10微米的平均粒度。
实施例13.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中性能增强组分具有不大于约12微米的平均粒度。
实施例14.根据实施例4、5和6中任一项所述的方法，其中未处理的性能增强组分具有不大于约12微米的平均粒度。
实施例15.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中主体具有至少约50HRB的硬度。
实施例16.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中主体具有不大于约85HRB的硬度。
实施例17.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中磨料制品包括占磨料制品的总体积的至少约55体积％的粘结组分含量。
实施例18.根据实施例4、5和6中任一项所述的方法，其中磨料制品成形混合物包括占磨料制品成形混合物的总体积的至少约55体积％的粘结成形混合物含量。
实施例19.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中磨料制品包括占磨料制品的总体积的不大于约95体积％的粘结组分含量。
实施例20.根据实施例4、5和6中任一项所述的方法，其中磨料制品成形混合物包括占磨料制品成形混合物的总体积的不大于约95体积％的粘结成形混合物含量。
实施例21.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中磨料制品包括占磨料制品的总体积的至少约5体积％的磨料颗粒含量。
实施例22.根据实施例4、5和6中任一项所述的方法，其中磨料制品成形混合物包括占磨料制品成形混合物的总体积的至少约5体积％的磨料颗粒含量。
实施例23.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中磨料制品包括占磨料制品的总体积的不大于约25体积％的磨料颗粒含量。
实施例24.根据实施例4、5和6中任一项所述的方法，其中磨料制品成形混合物包括占磨料制品成形混合物的总体积的不大于约25体积％的磨料颗粒含量。
实施例25.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中磨料制品包含孔隙率，其中孔隙率为互连孔隙率，其中孔隙率为闭合孔隙率。
实施例26.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中磨料制品进一步包括占磨料制品的总体积的至少约2体积％的孔隙率含量。
实施例27.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中磨料制品进一步包括占磨料制品的总体积的不大于约20体积％的孔隙率含量。
实施例28.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中粘结组分包括占粘结组分的总体积的至少约30体积％的铁(Fe)含量。
实施例29.根据实施例4、5和6中任一项所述的方法，其中粘结成形混合物包括占粘结成形混合物的总体积的至少约30体积％的铁(Fe)含量。
实施例30.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中粘结组分包括占粘结组分的总体积的不大于约70体积％的铁(Fe)含量。
实施例31.根据实施例4、5和6中任一项所述的方法，其中粘结成形混合物包括占粘结组分的总体积的不大于约70体积％的铁(Fe)含量。
实施例32.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料包括占Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料的总体积的至少约30体积％的Fe含量。
实施例33.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料包括占Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料的总体积的不大于约70体积％的Fe含量。
实施例34.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中粘结组分包括占粘结组分的总体积的至少约5体积％的钴(Co)含量。
实施例35.根据实施例4、5和6中任一项所述的方法，其中粘结成形混合物包括占粘结成形混合物的总体积的至少约5体积％的钴(Co)含量。
实施例36.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中粘结组分包括占粘结组分的总体积的不大于约25体积％的钴(Co)含量。
实施例37.根据实施例4、5和6中任一项所述的方法，其中粘结成形混合物包括占成形混合物的总体积的不大于约25体积％的钴(Co)含量。
实施例38.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料包括占Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料的总体积的至少约5体积％的Co含量。
实施例39.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料包括占Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料的总体积的不大于约25体积％的Co含量。
实施例40.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中粘结组分包括占粘结组分的总体积的至少约20体积％的铜(Cu)含量。
实施例41.根据实施例4、5和6中任一项所述的方法，其中粘结成形混合物包括占粘结成形混合物的总体积的至少约20体积％的铜(Cu)含量。
实施例42.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中粘结组分包括占粘结组分的总体积的不大于约50体积％的铜(Cu)含量。
实施例43.根据实施例4、5和6中任一项所述的方法，其中粘结成形混合物包括占粘结成形混合物的总体积的不大于约50体积％的铜(Cu)含量。
实施例44.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料包括占Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料的总体积的至少约20体积％的铜(Cu)含量。
实施例45.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料包括占Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料的总体积的不大于约50体积％的铜(Cu)含量。
实施例46.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中粘结组分包括占粘结组分的总体积的至少约5体积％的镍(Ni)含量。
实施例47.根据实施例4、5和6中任一项所述的方法，其中粘结成形混合物包括占粘结成形混合物的总体积的至少约5体积％的镍(Ni)含量。
实施例48.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中粘结组分包括占粘结组分的总体积的不大于约30体积％的镍(Ni)含量。
实施例49.根据实施例4、5和6中任一项所述的方法，其中粘结成形混合物包括占粘结成形混合物的总体积的不大于约30体积％的镍(Ni)含量。
实施例50.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料包括占Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料的总体积的至少约5体积％的镍(Ni)含量。
实施例51.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料包括占Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料的总体积的不大于约30体积％的镍(Ni)含量。
实施例52.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中粘结组分包括占粘结组分的总体积的至少约2体积％的锡(Sn)含量。
实施例53.根据实施例4、5和6中任一项所述的方法，其中粘结成形混合物包括占粘结成形混合物的总体积的至少约2体积％的锡(Sn)含量。
实施例54.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中粘结组分包括占粘结组分的总体积的不大于约20体积％的锡(Sn)含量。
实施例55.根据实施例4、5和6中任一项所述的方法，其中粘结成形混合物包括占粘结成形混合物的总体积的不大于约20体积％的锡(Sn)含量。
实施例56.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料包括占Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料的总体积的至少约2体积％的锡(Sn)含量。
实施例57.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料包括占Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料的总体积的不大于约20体积％的锡(Sn)含量。
实施例58.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中磨料颗粒包含金刚石，其中磨料颗粒包含立方氮化硼(cBN)，其中磨料颗粒由金刚石组成，其中磨料颗粒由立方氮化硼(cBN)组成。
实施例59.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中磨料颗粒具有至少约100微米的平均粒度。
实施例60.根据实施例1、2、3、4、5和6中任一项所述的复合膜或方法，其中磨料颗粒具有不大于约1000微米的平均粒度。
实例
实例1
样品磨料制品S1根据本文所述的实施例形成，并与对比样品磨料制品CS1进行比较。样品磨料制品S1和对比样品磨料制品CS1由下表1所列的磨料制品成形混合物形成。
表1
Figure BDA0002324035770000361
将表1所述的混合物形成为样品磨料制品。对所有样品磨料制品进行测试，以通过测量每个样品的每个制品的功耗来比较研磨性能。根据下表2中提供的参数进行研磨测试。
表2–研磨测试参数
Figure BDA0002324035770000371
图2为示出每个样品砂轮的每个研磨循环的平均功耗的图。如图2所示，与对比样品1(即，不添加hBN作为性能增强组分的砂轮)相比，根据本文所述的实施例形成的样品磨料制品S1的功耗有所改善。
实例2
样品磨料制品S2根据本文所述的实施例形成，并与对比样品磨料制品CS2和CS3进行比较。样品磨料制品S1和对比样品磨料制品CS2和CS3由下表3所列的磨料制品成形混合物形成。
表3
Figure BDA0002324035770000372
Figure BDA0002324035770000381
将表3所述的混合物形成为样品磨料制品。对所有样品磨料制品进行测试，以通过测量每个样品的平均磨耗和平均功耗来比较研磨性能。根据下表4中提供的参数进行研磨测试。
表4–研磨测试参数
机器 CNC铣床
研磨轮直径： 40mm
圆周速度 5m/s
研磨速度 0.2mm
玻璃表面积 500mm<sup>2</sup>
玻璃类型 AZS耐火材料
冷却剂流 尖流
图3为示出每个样品砂轮的归一化平均磨耗的图。如图3所示，随着hBN浓度的增加，每个磨料制品产生的平均磨耗增加(即，砂轮寿命缩短)。
图4为示出每个样品砂轮的平均功耗随时间变化的图。如图4所示，随着hBN浓度的增加，每个磨料制品的平均功耗降低(即，砂轮研磨性能改善)。
实例3
样品S3的粘结组分根据本文所述的实施例形成，并与对比样品粘结组分CS4进行比较。样品S3和对比样品CS4由下表5中提供的粘结组分混合物形成。
表5
Figure BDA0002324035770000391
将表5所述的混合物形成为样品以进行评估。图5包括样品磨料制品S3的微结构的多个图像。图6包括对比样品磨料制品CS4的微结构的多个图像。如图5和6所示，加入hBN后，形成具有多个缺陷、不连续的破裂位点的微结构。不希望受任何特定理论的束缚，据信样品磨料制品S3的微结构表明，hBN的存在使粘结基体变得更脆，因而更耐磨，从而改善了研磨性能。
本申请代表了与现有技术的不同之处。值得注意的是，本文所述的实施例证明了优于根据常规方法所形成的磨料制品的改善的且出人意料的性能。尽管不希望受特定理论的约束，但是本发明提出某些特征(包括过程、材料等)的组合可有利于此类改善。这些特征的组合可包括但不限于：包含用作磨料制品的性能增强组分的特定浓度的hBN的组合物，以及平衡磨料制品中粘结材料相的硬度与磨料制品的性能增强组分相的硬度。
上述内容对具体的实施例的引用以及某些组件的连接是例示性的。应当理解，对耦接或连接的组件的引用旨在公开所述组件之间的直接连接或通过一个或多个中间组件的间接连接，根据理解的那样实现本文所述的方法。因此，以上公开的主题应该理解为例示性的而非限制性的，我们希望所附的权利要求涵盖所有落在本发明实质范围内的该等修改、提高和其他实施例。因此，在法律所允许的最大程度上，本发明的范围由所附权利要求及其等同物的最宽可允许解释限定，并且不受上述具体实施方式约束或限制。
提供说明书摘要旨在遵守专利法，并且在提交时理解其将不用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在上述具体实施方式中，出于简化本公开的目的，可以将各种特征组合在一起或在单个实施例中描述。本公开不应理解为体现这样的意图：受权利要求书保护的实施例要求比每项权利要求中所明确列举的更多的特征。而是，如以下权利要求所反映的，发明主题可涉及少于本发明所公开的实施例的任一者的所有特征。因此，将以下权利要求并入到具体实施方式中，其中每项权利要求独立定义单独要求保护的主题。

Claims (15)

1.一种磨料制品，所述磨料制品包括主体，其中所述主体包括：
粘结组分；以及
磨料颗粒，所述磨料颗粒在所述粘结组分内，
其中所述粘结组分包含Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料和性能增强材料，
其中所述性能增强材料包含六方氮化硼，并且
其中所述性能增强材料的含量为所述粘结组分的总体积的至少约6体积％且不大于约14体积％。
2.一种磨料制品，所述磨料制品包括主体，其中所述主体包括：
粘结组分；以及
磨料颗粒，所述磨料颗粒在所述粘结组分内，
其中所述粘结组分包含Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料和性能增强材料，
其中所述性能增强材料包含六方氮化硼，并且
其中所述主体包括至少约50HRB且不大于约85HRB的硬度。
3.一种磨料制品，所述磨料制品包括主体，其中所述主体包括：
连续的粘结材料相；
磨料颗粒，所述磨料颗粒在所述连续的粘结材料相内；以及
不连续的性能增强材料相，所述不连续的性能增强材料相分散在所述连续的粘结材料相内，
其中所述粘结材料相包含Fe-Co-Cu-Ni-Sn基粘结材料，并且
其中所述性能增强材料相的硬度HPEMP小于所述粘结材料相的硬度HBMP。
4.根据权利要求1、2和3中任一项所述的复合膜，其中所述性能增强组分由六方氮化硼组成。
5.根据权利要求2和3中任一项所述的复合膜，其中所述磨料制品中所述性能增强组分的含量为所述磨料制品的总体积的至少约6体积％且不大于约14体积％。
6.根据权利要求1、2和3中任一项所述的复合膜，其中所述性能增强组分具有至少约10微米的平均粒度。
7.根据权利要求1、2和3中任一项所述的复合膜，其中所述性能增强组分具有不大于约12微米的平均粒度。
8.根据权利要求1和3中任一项所述的复合膜，其中所述主体具有至少约50HRB的硬度。
9.根据权利要求1和3中任一项所述的复合膜，其中所述主体具有不大于约85HRB的硬度。
10.根据权利要求1、2和3中任一项所述的复合膜，其中所述磨料制品包括占磨料制品的总体积的至少约55体积％的粘结组分含量。
11.根据权利要求1、2和3中任一项所述的复合膜，其中所述磨料制品包括占磨料制品的总体积的不大于约95体积％的粘结组分含量。
12.根据权利要求1、2和3中任一项所述的复合膜，其中所述磨料制品包括占磨料制品的总体积的至少约5体积％的磨料颗粒含量。
13.根据权利要求1、2和3中任一项所述的复合膜，其中所述磨料制品包括占磨料制品的总体积的不大于约25体积％的磨料颗粒含量。
14.根据权利要求1、2和3中任一项所述的复合膜，其中所述磨料制品进一步包括占磨料制品的总体积的至少约2体积％的孔隙率含量。
15.根据权利要求1、2和3中任一项所述的复合膜，其中所述磨料制品进一步包括占磨料制品的总体积的不大于约20体积％的孔隙率含量。
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