CN111113272A - 一种金刚石砂轮刀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金刚石砂轮刀，包括基体、设置在基体后端部的刀柄和设置在刀体前端部的金刚石；金刚石通过高频感应加热钎焊到基体上，从而得到砂轮刀；金刚石经过表面处理，所述表面处理包括以下步骤：1)配置混合浆料；2)在真空下或在氢气、氩气或其组合的惰性气氛或还原性气氛中，将步骤1)的混合浆料进行加热反应，从而得到表面经表面处理的金刚石；按重量份计，混合浆料包括以下组分：金刚石45～48份；粘结剂12～16份；氧化铬0.8～1.5份；氮化钛2～4份；碳化钨0.5～1份；钒1～3份。本发明的金刚石砂轮刀具有优异的硬度、抗弯强度、韧性，改善砂轮刀的碎裂性能，延长砂轮刀的使用寿命，减少磨损程度和报废率。

Description

一种金刚石砂轮刀
技术领域
本发明涉及砂轮修整工具技术领域，特别涉及一种金刚石砂轮刀。
背景技术
目前，磨削各类道具的砂轮，因其表面常易被金属颗粒粘牢，直接影响其磨削效果。因此，需用砂轮刀来清除砂轮表面的金属物，使砂轮恢复锐利。金刚石砂轮刀是在基体中布设金刚石颗粒，它的硬度高，足以铲除硬度较低的物体。由于传统的金刚石砂轮刀，其基体与金刚石采用对接焊技术，因此金刚石与基体的粘附力差，在使用过程中容易出现金刚石易脱基和金刚石易碎裂等缺点，导致砂轮刀的使用寿命较短，磨损程度严重，报废率高，工效不高，适用性不强。
发明内容
针对上述现有的金刚石砂轮刀存在的问题，本发明提供一种金刚石砂轮刀。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种金刚石砂轮刀，其中：包括基体、设置在基体后端部的刀柄和设置在刀体前端部的金刚石；所述金刚石通过高频感应加热钎焊到基体上，从而得到砂轮刀；
其中，所述金刚石经过表面处理，所述表面处理包括以下步骤：
1)配置混合浆料；
2)在真空下或在氢气、氩气或其组合的惰性气氛或还原性气氛中，将步骤1)的混合浆料进行加热反应，从而得到所述表面经表面处理的金刚石；
按重量份计，所述混合浆料包括以下组分：
Figure BDA0002347810160000021
优选的是，所述的金刚石砂轮刀，其中：所述粘结剂包括2～4份聚酰胺树脂和0.5～1份聚醚醚酮。
优选的是，所述的金刚石砂轮刀，其中：还包括0.2～0.4份氧化钆。
优选的是，所述的金刚石砂轮刀，其中：还包括0.1～0.2份氧化钇。
优选的是，所述的金刚石砂轮刀，其中：所述金刚石在钎焊之前，在基体表面涂覆钎料。
优选的是，所述的金刚石砂轮刀，其中：所述钎料为铝基、银基、铜基、镍基中的一种。
优选的是，所述的金刚石砂轮刀，其中：所述基体为不锈钢或硬质合金基体。
优选的是，所述的金刚石砂轮刀，其中：所述钎焊在900～950℃下进行。
有益效果：
本发明的金刚石砂轮刀具有优异的硬度、抗弯强度、韧性，并改善砂轮刀在使用过程中的碎裂性能，延长砂轮刀的使用寿命，减少磨损程度和报废率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供一种金刚石砂轮刀，其中：包括基体、设置在基体后端部的刀柄和设置在刀体前端部的金刚石；金刚石通过高频感应加热钎焊到基体上，从而得到砂轮刀；
其中，金刚石经过表面处理，所述表面处理包括以下步骤：
1)配置混合浆料；
2)在真空下或在氢气、氩气或其组合的惰性气氛或还原性气氛中，将步骤1)的混合浆料进行加热反应，从而得到所述表面经表面处理的金刚石；
按重量份计，所述混合浆料包括以下组分：
Figure BDA0002347810160000031
金刚石是无色正八面体晶体，其成分为纯碳，由碳原子以四价键链接，为已知自然存在最硬物质，由于金刚石中的C-C键很强，所有的价电子都参与了共价键的形成，没有自由电子，所以金刚石硬度非常大，熔点在华氏6900度，金刚石在纯氧中燃点为720～800℃，在空气中为850～1000℃，而且不导电；碳化钒、氮化锆和硼化钼硬度高，熔点都在2000℃以上，有的甚至超过4000℃，可提高金刚石刀头的硬度和耐磨性；氧化铬、氮化钛和碳化钨改善金刚石的切削力、耐高温性能、硬度、耐磨想你；镍改善金刚石的粘结强度，提高金刚石中各材料的结合力作用；
作为本案又一实施例，其中：粘结剂包括2～4份聚酰胺树脂和0.5～1份聚醚醚酮。聚酰胺树脂具有优异的力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性；聚醚醚酮具有优异的耐高温、耐化学药品腐蚀。
作为本案又一实施例，其中：还包括0.2～0.4份氧化钆。通过加入氧化钆可防止金刚石划伤。
作为本案又一实施例，其中：还包括0.1～0.2份氧化钇。氧化钇具有辅助抛光的作用。
作为本案又一实施例，其中：金刚石在钎焊之前，在基体表面涂覆钎料。
作为本案又一实施例，其中：钎料为铝基、银基、铜基、镍基中的一种。
作为本案又一实施例，其中：基体为不锈钢或硬质合金基体。
作为本案又一实施例，其中：钎焊在900～950℃下进行。
下面列出具体的实施例和对比例：
实施例1：
一种金刚石砂轮刀，包括基体、设置在基体后端部的刀柄和设置在刀体前端部的金刚石；金刚石通过高频感应加热钎焊到基体上，从而得到砂轮刀；
其中，金刚石经过表面处理，所述表面处理包括以下步骤：
1)配置混合浆料；
2)将步骤1)的混合浆料搅拌混合均匀制备成浆料，放入真空碳管炉中，抽真空至真空度约为2×10-3，然后通入氩气，气压力为100Pa–200Pa，升温速率为5℃/min升温至850℃，保温30min，然后升温至1200℃，保温2h，然后随炉冷却至室温，取出处理后的金刚石片清洗，获得表面经纳米涂层处理的金刚石片；
金刚石砂轮刀包括以下步骤：
1)在基体上涂覆铝基钎料；
2)把金刚石片放置在涂覆有铝基钎料的不锈钢基体上，然后在基体表面放置压块，压住金刚石；
3)把金刚石和基体放入到高频感应加热设备中，900℃对不锈钢基体上需要钎焊金刚石的地方进行加热，加热到钎料熔化时，即可停止加热，自然冷却，这样便实现了金刚石的钎焊固结；
将按重量份计，所述混合浆料包括以下组分：
Figure BDA0002347810160000051
粘结剂包括2份聚酰胺树脂和0.5份聚醚醚酮。
实施例2：
一种金刚石砂轮刀，包括基体、设置在基体后端部的刀柄和设置在刀体前端部的金刚石；金刚石通过高频感应加热钎焊到基体上，从而得到砂轮刀；
其中，金刚石经过表面处理，所述表面处理包括以下步骤：
1)配置混合浆料；
2)将步骤1)的混合浆料搅拌混合均匀制备成浆料，放入真空碳管炉中，抽真空至真空度约为2×10-3，然后通入氩气，气压力为100Pa–200Pa，升温速率为5℃/min升温至850℃，保温30min，然后升温至1200℃，保温2h，然后随炉冷却至室温，取出处理后的金刚石片清洗，获得表面经纳米涂层处理的金刚石片；
金刚石砂轮刀包括以下步骤：
1)在基体上涂覆铝基钎料；
2)把金刚石片放置在涂覆有铝基钎料的硬质合金基体上，然后在基体表面放置压块，压住金刚石；
3)把金刚石和基体放入到高频感应加热设备中，950℃对硬质合金基体上需要钎焊金刚石的地方进行加热，加热到钎料熔化时，即可停止加热，自然冷却，这样便实现了金刚石的钎焊固结；
按重量份计，所述混合浆料包括以下组分：
Figure BDA0002347810160000061
粘结剂包括3份聚酰胺树脂和0.7份聚醚醚酮。
实施例3：
一种金刚石砂轮刀，包括基体、设置在基体后端部的刀柄和设置在刀体前端部的金刚石；金刚石通过高频感应加热钎焊到基体上，从而得到砂轮刀；
其中，金刚石经过表面处理，所述表面处理包括以下步骤：
1)配置混合浆料；
2)将步骤1)的混合浆料搅拌混合均匀制备成浆料，放入真空碳管炉中，抽真空至真空度约为2×10-3，然后通入氩气，气压力为100Pa–200Pa，升温速率为5℃/min升温至850℃，保温30min，然后升温至1200℃，保温2h，然后随炉冷却至室温，取出处理后的金刚石片清洗，获得表面经纳米涂层处理的金刚石片；
金刚石砂轮刀包括以下步骤：
1)在基体上涂覆铝基钎料；
2)把金刚石片放置在涂覆有铜基钎料的硬质合金基体上，然后在基体表面放置压块，压住金刚石；
3)把金刚石和基体放入到高频感应加热设备中，930℃对硬质合金基体上需要钎焊金刚石的地方进行加热，加热到钎料熔化时，即可停止加热，自然冷却，这样便实现了金刚石的钎焊固结；
按重量份计，所述混合浆料包括以下组分：
Figure BDA0002347810160000071
粘结剂包括4份聚酰胺树脂和1份聚醚醚酮。
对比例1：
一种金刚石砂轮刀，包括基体、设置在基体后端部的刀柄和设置在刀体前端部的金刚石；金刚石通过高频感应加热钎焊到基体上，从而得到砂轮刀；
其中，金刚石经过表面处理，所述表面处理包括以下步骤：
1)配置混合浆料；
2)将步骤1)的混合浆料搅拌混合均匀制备成浆料，放入真空碳管炉中，抽真空至真空度约为2×10-3，然后通入氩气，气压力为100Pa–200Pa，升温速率为5℃/min升温至850℃，保温30min，然后升温至1200℃，保温2h，然后随炉冷却至室温，取出处理后的金刚石片清洗，获得表面经纳米涂层处理的金刚石片；
金刚石砂轮刀包括以下步骤：
1)在基体上涂覆铝基钎料；
2)把金刚石片放置在涂覆有铝基钎料的不锈钢基体上，然后在基体表面放置压块，压住金刚石；
3)把金刚石和基体放入到高频感应加热设备中，900℃对不锈钢基体上需要钎焊金刚石的地方进行加热，加热到钎料熔化时，即可停止加热，自然冷却，这样便实现了金刚石的钎焊固结；
将按重量份计，所述混合浆料包括以下组分：
Figure BDA0002347810160000081
Figure BDA0002347810160000091
粘结剂包括2份聚酰胺树脂和0.5份聚醚醚酮。
对比例2：
一种金刚石砂轮刀，包括基体、设置在基体后端部的刀柄和设置在刀体前端部的金刚石；金刚石通过高频感应加热钎焊到基体上，从而得到砂轮刀；
其中，金刚石经过表面处理，所述表面处理包括以下步骤：
1)配置混合浆料；
2)将步骤1)的混合浆料搅拌混合均匀制备成浆料，放入真空碳管炉中，抽真空至真空度约为2×10-3，然后通入氩气，气压力为100Pa–200Pa，升温速率为5℃/min升温至850℃，保温30min，然后升温至1200℃，保温2h，然后随炉冷却至室温，取出处理后的金刚石片清洗，获得表面经纳米涂层处理的金刚石片；
金刚石砂轮刀包括以下步骤：
1)在基体上涂覆铝基钎料；
2)把金刚石片放置在涂覆有铝基钎料的不锈钢基体上，然后在基体表面放置压块，压住金刚石；
3)把金刚石和基体放入到高频感应加热设备中，900℃对不锈钢基体上需要钎焊金刚石的地方进行加热，加热到钎料熔化时，即可停止加热，自然冷却，这样便实现了金刚石的钎焊固结；
将按重量份计，所述混合浆料包括以下组分：
Figure BDA0002347810160000092
Figure BDA0002347810160000101
粘结剂包括2份聚酰胺树脂和0.5份聚醚醚酮。
对比例3：
一种金刚石砂轮刀，包括基体、设置在基体后端部的刀柄和设置在刀体前端部的金刚石；金刚石通过高频感应加热钎焊到基体上，从而得到砂轮刀；
其中，金刚石经过表面处理，所述表面处理包括以下步骤：
1)配置混合浆料；
2)将步骤1)的混合浆料搅拌混合均匀制备成浆料，放入真空碳管炉中，抽真空至真空度约为2×10-3，然后通入氩气，气压力为100Pa–200Pa，升温速率为5℃/min升温至850℃，保温30min，然后升温至1200℃，保温2h，然后随炉冷却至室温，取出处理后的金刚石片清洗，获得表面经纳米涂层处理的金刚石片；
金刚石砂轮刀包括以下步骤：
1)在基体上涂覆铝基钎料；
2)把金刚石片放置在涂覆有铝基钎料的硬质合金基体上，然后在基体表面放置压块，压住金刚石；
3)把金刚石和基体放入到高频感应加热设备中，950℃对硬质合金基体上需要钎焊金刚石的地方进行加热，加热到钎料熔化时，即可停止加热，自然冷却，这样便实现了金刚石的钎焊固结；
按重量份计，所述混合浆料包括以下组分：
Figure BDA0002347810160000102
Figure BDA0002347810160000111
粘结剂包括3份聚酰胺树脂和0.7份聚醚醚酮。
对比例4：
一种金刚石砂轮刀，包括基体、设置在基体后端部的刀柄和设置在刀体前端部的金刚石；金刚石通过高频感应加热钎焊到基体上，从而得到砂轮刀；
其中，金刚石经过表面处理，所述表面处理包括以下步骤：
1)配置混合浆料；
2)将步骤1)的混合浆料搅拌混合均匀制备成浆料，放入真空碳管炉中，抽真空至真空度约为2×10-3，然后通入氩气，气压力为100Pa–200Pa，升温速率为5℃/min升温至850℃，保温30min，然后升温至1200℃，保温2h，然后随炉冷却至室温，取出处理后的金刚石片清洗，获得表面经纳米涂层处理的金刚石片；
金刚石砂轮刀包括以下步骤：
1)在基体上涂覆铝基钎料；
2)把金刚石片放置在涂覆有铝基钎料的硬质合金基体上，然后在基体表面放置压块，压住金刚石；
3)把金刚石和基体放入到高频感应加热设备中，950℃对硬质合金基体上需要钎焊金刚石的地方进行加热，加热到钎料熔化时，即可停止加热，自然冷却，这样便实现了金刚石的钎焊固结；
按重量份计，所述混合浆料包括以下组分：
Figure BDA0002347810160000121
粘结剂包括3份聚酰胺树脂和0.7份聚醚醚酮。
对比例5：
一种金刚石砂轮刀，包括基体、设置在基体后端部的刀柄和设置在刀体前端部的金刚石；金刚石通过高频感应加热钎焊到基体上，从而得到砂轮刀；
其中，金刚石经过表面处理，所述表面处理包括以下步骤：
1)配置混合浆料；
2)将步骤1)的混合浆料搅拌混合均匀制备成浆料，放入真空碳管炉中，抽真空至真空度约为2×10-3，然后通入氩气，气压力为100Pa–200Pa，升温速率为5℃/min升温至850℃，保温30min，然后升温至1200℃，保温2h，然后随炉冷却至室温，取出处理后的金刚石片清洗，获得表面经纳米涂层处理的金刚石片；
金刚石砂轮刀包括以下步骤：
1)在基体上涂覆铝基钎料；
2)把金刚石片放置在涂覆有铜基钎料的硬质合金基体上，然后在基体表面放置压块，压住金刚石；
3)把金刚石和基体放入到高频感应加热设备中，930℃对硬质合金基体上需要钎焊金刚石的地方进行加热，加热到钎料熔化时，即可停止加热，自然冷却，这样便实现了金刚石的钎焊固结；
按重量份计，所述混合浆料包括以下组分：
Figure BDA0002347810160000131
下面列出实施例和对比例的性能测试结果：
Figure BDA0002347810160000132
从上述实施例1～3和对比例1～5的数据可知，本发明的金刚石砂轮刀具有优异的硬度、抗弯强度、韧性，并改善砂轮刀在使用过程中的碎裂性能，延长砂轮刀的使用寿命，减少磨损程度和报废率。
以上结合实施例对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种金刚石砂轮刀，其特征在于：包括基体、设置在基体后端部的刀柄和设置在刀体前端部的金刚石；所述金刚石通过高频感应加热钎焊到基体上，从而得到砂轮刀；
其中，所述金刚石经过表面处理，所述表面处理包括以下步骤：
1)配置混合浆料；
2)在真空下或在氢气、氩气或其组合的惰性气氛或还原性气氛中，将步骤1)的混合浆料进行加热反应，从而得到所述表面经表面处理的金刚石；
按重量份计，所述混合浆料包括以下组分：
Figure FDA0002347810150000011
2.根据权利要求1所述的金刚石砂轮刀，其特征在于：所述粘结剂包括2～4份聚酰胺树脂和0.5～1份聚醚醚酮。
3.根据权利要求1所述的金刚石砂轮刀，其特征在于：还包括0.2～0.4份氧化钆。
4.根据权利要求1所述的金刚石砂轮刀，其特征在于：还包括0.1～0.2份氧化钇。
5.根据权利要求1所述的金刚石砂轮刀，其特征在于：所述金刚石在钎焊之前，在基体表面涂覆钎料。
6.根据权利要求5所述的金刚石砂轮刀，其特征在于：所述钎料为铝基、银基、铜基、镍基中的一种。
7.根据权利要求1所述的金刚石砂轮刀，其特征在于：所述基体为不锈钢或硬质合金基体。
8.根据权利要求1所述的金刚石砂轮刀，其特征在于：所述钎焊在900～950℃下进行。
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