CN110948407B - 一种磨具的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磨具的制备方法。该方法首先将基体置于模具中，然后再加入磨头材料，使磨头材料包围基体的其中一段，进行等静压成型，获得磨具生坯；将磨具生坯进行烘烤干燥，烘烤干燥的温度为90‑120℃，烘烤时间5‑8h；磨具生坯经烘烤干燥后，进行高温烧结，高温烧结的温度为1700‑2200℃，烧结时间为2‑3h，冷却至室温，制成。采用本发明的方法制备的磨具，以金刚石微粉，金属粉，硅灰石的组合作为磨料，萤石，长石，石榴子石作为辅助添加剂，通过粘接剂粘接，轮胎粉强化，制备的磨具抗弯强度和硬度高，耐磨系数大，适合销磨硬金属合金材料。

Description

一种磨具的制备方法
技术领域
本发明属于磨削材料制备技术领域，具体涉及一种磨具的制备方法。
背景技术
磨具是用以磨削、研磨和抛光的工具。大部分的磨具是用磨料加上结合剂制成的人造磨具，也有用天然矿岩直接加工成的天然磨具。磨具除在机械制造和其他金属加工工业中被广泛采用外，还用于粮食加工、造纸工业和陶瓷、玻璃、石材、塑料、橡胶、木材等非金属材料的加工。
磨具组织粗分为紧密、中等和疏松三类。较松组织的磨具使用时不易钝化，在磨削过程中发热少，能减少工件的发热变形和烧伤。较紧组织的磨具磨粒不易脱落，有利于保持磨具的几何形状。磨具的组织只在制造时按磨具配方予以控制，一般不作测定。超硬磨料固结磨具主要是由金刚石、立方氮化硼等与结合剂固结成的磨具。由于金刚石、立方氮化硼的价格高、具有很好的耐磨性能，用它们制造的固结磨具与普通磨料固结磨具不同，除超硬磨料层外，还有过渡层和基体。超硬磨料层是起切削作用的部分，由超硬磨料和结合剂组成。基体是在磨削中起支托作用的，由金属、电木或陶瓷等材料组成。过渡层用于连接基体和超硬磨料层，由结合剂构成，有时也可省去。常用的结合剂有树脂、金属、电镀金属和陶瓷等。
专利201910105578.6公开了磨头材料、磨具及磨具的制备方法。磨头材料包括以下重量份的组分：金刚石粉1份-3份、金属粉3份-5份、粘结剂3份-5份、陶瓷粉3份-5份及微量元素0.5份-1份。该磨具材料的硬度和耐磨性能虽然有所提高，但是，其只能适应销磨玻璃材料，对于韧性和硬度更高的合金材料的销磨，则不佳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磨具的制备方法。
一种磨具的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
(1)将基体置于模具中，然后再加入磨头材料，使磨头材料包围基体的其中一段，进行等静压成型，获得磨具生坯；
(2)将磨具生坯进行烘烤干燥，烘烤干燥的温度为90-120℃，烘烤时间5-8h；
(3)磨具生坯经烘烤干燥后，进行高温烧结，高温烧结的温度为1700-2200℃，烧结时间为2-3h，冷却至室温，制成。
所述基体的截面形状为圆柱形，椭圆形或者八角形。
所述磨头材料包括如下重量份数的组分：金刚石微粉30-50份，金属粉30-50份，硅灰石30-80份，粘接剂50-70份，萤石3-5份，长石3-6份，石榴子石3-5份，轮胎粉5-8份。
所述粘接剂为酚醛树脂，橡胶乳液，环氧乳液，丙烯酸酯乳液，聚氨酯乳液中的一种或几种。
所述金属粉为铜粉，钴粉，镍粉，铁粉中的一种或几种。
所述萤石，长石，石榴子石粉碎成粉末，粉末的细度为200-300目。
所述轮胎粉的细度为250-350目。
本发明的有益效果：采用本发明的方法制备的磨具，以金刚石微粉，金属粉，硅灰石的组合作为磨料，萤石，长石，石榴子石作为辅助添加剂，通过粘接剂粘接，轮胎粉强化，制备的磨具抗弯强度和硬度高，耐磨系数大，适合销磨硬金属合金材料。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种磨具的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
(1)将基体置于模具中，然后再加入磨头材料，使磨头材料包围基体的其中一段，进行等静压成型，获得磨具生坯；所述磨头材料包括如下重量份数的组分：金刚石微粉40份，铜粉40份，硅灰石60份，酚醛树脂60份，萤石4份，长石5份，石榴子石4份，轮胎粉6份；
(2)将磨具生坯进行烘烤干燥，烘烤干燥的温度为100℃，烘烤时间6h；
(3)磨具生坯经烘烤干燥后，进行高温烧结，高温烧结的温度为1900℃，烧结时间为2-3h，冷却至室温，制成。
实施例2
一种磨具的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
(1)将基体置于模具中，然后再加入磨头材料，使磨头材料包围基体的其中一段，进行等静压成型，获得磨具生坯；所述磨头材料包括如下重量份数的组分：金刚石微粉32份，钴粉32份，硅灰石40份，橡胶乳液55份，萤石3份，长石3份，石榴子石3份，轮胎粉6份；
(2)将磨具生坯进行烘烤干燥，烘烤干燥的温度为90℃，烘烤时间8h；
(3)磨具生坯经烘烤干燥后，进行高温烧结，高温烧结的温度为1700℃，烧结时间为h，冷却至室温，制成。
实施例3
一种磨具的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
(1)将基体置于模具中，然后再加入磨头材料，使磨头材料包围基体的其中一段，进行等静压成型，获得磨具生坯；所述磨头材料包括如下重量份数的组分：金刚石微粉50份，镍粉50份，硅灰石70份，环氧乳液70份，萤石5份，长石5份，石榴子石5份，轮胎粉7份；
(2)将磨具生坯进行烘烤干燥，烘烤干燥的温度为120℃，烘烤时间5h；
(3)磨具生坯经烘烤干燥后，进行高温烧结，高温烧结的温度为2200℃，烧结时间为2h，冷却至室温，制成。
实施例4
一种磨具的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
(1)将基体置于模具中，然后再加入磨头材料，使磨头材料包围基体的其中一段，进行等静压成型，获得磨具生坯；所述磨头材料包括如下重量份数的组分：金刚石微粉35份，铁粉45份，硅灰石66份，丙烯酸酯乳液55份，萤石5份，长石3份，石榴子石4份，轮胎粉6份；
(2)将磨具生坯进行烘烤干燥，烘烤干燥的温度为110℃，烘烤时间6h；
(3)磨具生坯经烘烤干燥后，进行高温烧结，高温烧结的温度为1800℃，烧结时间为2.5h，冷却至室温，制成。
实施例5
一种磨具的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
(1)将基体置于模具中，然后再加入磨头材料，使磨头材料包围基体的其中一段，进行等静压成型，获得磨具生坯；所述磨头材料包括如下重量份数的组分：金刚石微粉40份，铜粉40份，硅灰石60份，酚醛树脂60份，轮胎粉6份；
(2)将磨具生坯进行烘烤干燥，烘烤干燥的温度为100℃，烘烤时间6h；
(3)磨具生坯经烘烤干燥后，进行高温烧结，高温烧结的温度为1900℃，烧结时间为2-3h，冷却至室温，制成。
实施例6
一种磨具的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
(1)将基体置于模具中，然后再加入磨头材料，使磨头材料包围基体的其中一段，进行等静压成型，获得磨具生坯；所述磨头材料包括如下重量份数的组分：金刚石微粉40份，铜粉40份，酚醛树脂60份，萤石4份，长石5份，石榴子石4份，轮胎粉6份；
(2)将磨具生坯进行烘烤干燥，烘烤干燥的温度为100℃，烘烤时间6h；
(3)磨具生坯经烘烤干燥后，进行高温烧结，高温烧结的温度为1900℃，烧结时间为2-3h，冷却至室温，制成。
实验例：
取实施例1-6的磨具检测磨头的抗弯强度、硬度及耐磨性能，检测结果如表1所示：
表1
Figure BDA0002317255110000061
注：*代表与实施例1组比较P<0.05。
以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种磨具的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
(1)将基体置于模具中，然后再加入磨头材料，使磨头材料包围基体的其中一段，进行等静压成型，获得磨具生坯；所述磨头材料包括如下重量份数的组分：金刚石微粉40份，铜粉40份，硅灰石60份，酚醛树脂60份，萤石4份，长石5份，石榴子石4份，轮胎粉6份；
(2)将磨具生坯进行烘烤干燥，烘烤干燥的温度为100℃，烘烤时间6h；
(3)磨具生坯经烘烤干燥后，进行高温烧结，高温烧结的温度为1900℃，烧结时间为2-3h，冷却至室温，制成；
所述模具的抗弯强度为1644.3±28.6MPa，硬度为1890.5±33.4kgf/mm2，1200℃下的耐磨系数为23335.6±121.1转。
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