CN111390177A - 一种金刚石绳锯串珠的制备方法 - Google Patents

一种金刚石绳锯串珠的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种金刚石绳锯串珠的制备方法,包括以下步骤:步骤1,将金刚石胎体合金粉与粘结剂通过加热捏合,制成挤出成型喂料;步骤2,将所述挤出成型喂料通过柱塞挤出机挤出成型为胎体合金圆管;步骤3,在所述柱塞挤出机的出口料端将胎体合金圆管切割成圆环毛坯,得到金刚石串珠圆环毛坯;步骤4,将金刚石串珠圆环毛坯放入有机溶剂中脱脂和干燥处理;步骤5,在经过步骤4处理后的所述金刚石串珠毛坯中放入铁芯支撑体,然后进行真空热脱脂和真空加压烧结,得到金刚石绳锯串珠;在所述步骤1中,质量百分数计算,所述金刚石胎体合金粉为93%~96%,所述粘结剂为4%~7%。使用本发明的制备方法可以制备出密度更高的金刚石绳锯串珠。

Description

一种金刚石绳锯串珠的制备方法
技术领域
本发明涉及金刚石绳锯串珠技术领域,尤其涉及一种基于金属粉末挤出成型的金刚石绳锯串珠制备方法。
背景技术
传统的金刚石绳锯串珠的制造方法是采用先通过压机冷压预成型毛坯(毛坯强度很小),然后将预压毛坯装入石墨模具中,在热压烧结炉中加压加热烧结成金刚石绳锯串珠毛坯,由于传统的工艺存在生产工序复杂、生产周期长、劳动强度大、生产效率低、高耗能、石墨模具损耗大、环境污染严重、自动化程度低、成本高等不可克服的工艺特点在国外基本已经被淘汰。国外基本采用冷压成型或粉末冶金注塑成型工艺经过无压烧结和热等静压烧结工艺,避免了使用石墨模具,具有一次装炉量大、自动化程度高、生产效率高、节能环保的优点,可以生产异形金刚石工具制品。但是由于粉末冶金注塑成型喂料对流动性的要求,因此必须加入大量的有机粘结剂,一般粘结剂加入量为10%(质量百分比%)以上,导致产品的密度较低。
发明内容
本发明的目的在于提出一种金刚石绳锯串珠的制备方法,以解决上述问题。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种金刚石绳锯串珠的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,将金刚石胎体合金粉与粘结剂通过加热捏合,制成挤出成型喂料;
步骤2,将所述挤出成型喂料通过柱塞挤出机挤出成型为胎体合金圆管;
步骤3,在所述柱塞挤出机的出口料端将胎体合金圆管切割成圆环毛坯,得到金刚石串珠圆环毛坯;
步骤4,将金刚石串珠圆环毛坯放入有机溶剂中脱脂和干燥处理;
步骤5,在经过步骤4处理后的所述金刚石串珠毛坯中放入铁芯支撑体,然后进行真空热脱脂和真空加压烧结,得到金刚石绳锯串珠;
在所述步骤1中,质量百分数计算,所述金刚石胎体合金粉为93%~96%,所述粘结剂为4%~7%。
优选地,所述粘结剂包括精炼石蜡、微晶石蜡和棕榈蜡中的一种或多种以及高密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯基醋酸乙烯酯、无规聚丙烯、邻苯二甲酸二辛酯、硬脂酸和聚乙烯醇缩丁醛中的任意两种或多种。
优选地,按质量百分比计算,所述粘结剂包括精炼石蜡50%~60%、微晶石蜡13%~15%、高密度聚乙烯7%~15%、乙烯基醋酸乙烯酯5%~10%、无规聚丙烯8%~10%、邻苯二甲酸二辛酯1%~3%、硬脂酸1%~2%和聚乙烯醇缩丁醛0%~9%。
优选地,按质量百分比计算,所述金刚石胎体合金粉包括金属预合金粉70%~85%、电解Cu粉5%~10%、羰基Ni粉5%~11%、Mo粉1%~2%、Cr粉1%~2%和金刚石颗粒3%~5%。
优选地,所述金属预合金粉的粒度<5μm,所述羰基Ni粉的粒度<5μm,所述电解Cu粉的粒度<10μm,所述Mo粉的粒度<2μm,所述Cr粉粒度<2μm,所述金刚石颗粒的目数为35目~70目。
优选地,所述步骤1具体包括:
步骤1.1,将所述粘结剂加入捏合机并加热至150℃;
步骤1.2,待所述粘结剂熔融后,将所述金刚石胎体合金粉分多次放入捏合机中,捏合机将所述金刚石胎体合金粉和粘结剂加热至150℃并捏合混料1小时,得到捏合料;
步骤1.3,将步骤1.2制得的捏合料从捏合机取出,自然冷却后通过破碎机破碎成颗粒状的所述挤出成型喂料。
优选地,在所述步骤2中,所述柱塞挤出机包括料筒、柱塞杆与温压成型模头,所述料筒包括冷料段与熔融段,所述柱塞杆与所述料筒同轴设置,所述成型模头设置于所述料筒的熔融段一端,所述熔融段包括三个部分,第一部分的温度为105℃~115℃,第二部分的温度为135℃~145℃,第三部分的温度为125℃~135℃;所述料筒的内径为21mm~25mm,所述柱塞杆的外径为21mm~25mm,所述柱塞挤出机的挤出压力为14MPa~18MPa。
优选地,的所述步骤4中,将金刚石串珠圆环毛坯放入恒温50℃的三氯乙烷溶液池中,浸泡5小时,取出干燥。
优选地,所述步骤5具体包括以下步骤;
步骤5.1将经过步骤4处理后的所述金刚石串珠毛坯放在石墨承烧板上,然后装入真空加压烧结炉,所述真空加压烧结炉的真空度<5Pa,所述真空加压烧结炉以100℃/h的升温速率从室温升至400℃,保温60min;
步骤5.2,所述真空加压烧结炉以150℃/h的升温速率从400℃升至550℃,保温60min,同时通入氢气,控制炉内压力为0.1035MPa,完成真空热脱脂;
步骤5.3,所述真空加压烧结炉以250℃/h的升温速率从550℃升至900℃,保温60min,同时通入氩气,控制炉内压力为10MPa,进行真空烧结;
步骤5.4,停止所述真空加压烧结炉运行,带压力降温至室温,制得金刚石绳锯串珠。
优选地,所述铁芯支撑体为45号钢加工的成品钢管。
本发明的有益效果是:本发明采用柱塞挤出机将喂料挤出成型,在整个过程中,喂料与料筒和柱塞螺杆产生很小的剪切和摩擦效应,所以柱塞式推压可以产生非常高的正向推压力,保证喂料在成型模头固化时,也可以继续提供足够的高压使喂料可以正向位移并出模,因此柱塞挤出成型对于挤出成型喂料的流动性要求比注塑成型和螺杆式挤出成型低很多,所以粘结剂含量也远远少于粉末冶金注塑成型和一般螺杆式挤出成型的含量,由于粘结剂的含量减少,因此脱脂工艺更加简单、脱脂速度更快,具有毛坯致密度高、均匀性好、烧结的毛坯体积收缩小和产品尺寸精度高的优点。
具体实施方式
一种金刚石绳锯串珠的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,将金刚石胎体合金粉与粘结剂通过加热捏合,制成挤出成型喂料;
步骤2,将所述挤出成型喂料通过柱塞挤出机挤出成型为胎体合金圆管;
步骤3,在所述柱塞挤出机的出口料端将胎体合金圆管切割成圆环毛坯,得到金刚石串珠圆环毛坯;
步骤4,将金刚石串珠圆环毛坯放入有机溶剂中脱脂和干燥处理;
步骤5,在经过步骤4处理后的所述金刚石串珠毛坯中放入铁芯支撑体,然后进行真空热脱脂和真空加压烧结,得到金刚石绳锯串珠;
在所述步骤1中,质量百分数计算,所述金刚石胎体合金粉为93%~96%,所述粘结剂为4%~7%。
在经过柱塞挤出机挤出成型、尺寸切割、浸汲泡水溶剂脱脂和干燥处理后的金刚石串珠圆环毛坯中放入铁芯支撑体,所述金刚石串珠圆环毛坯包覆所述铁芯支撑体,进行真空热脱脂和加氢气还原加氩气加压烧结,金刚石串珠圆环毛坯与铁芯支撑体经过高温高压钎焊烧结制得胎体合金与铁芯支撑体一体的金刚石绳锯串珠,经过真空热脱脂和真空加压烧结,胎体合金与铁芯支撑体实现完全钎焊,串珠的胎体合金使用挤出成型的方法进行制备;由于粘结剂用量减少,因此胚体强度可得到增加,在保证成型的前提下不需要太多刚性粘结剂成分,毛坯密度更高,且可以使提高毛坯的脱脂速度;在柱塞机推压挤出成型时,毛坯在出模时基本已经固化完毕,且由于粘结剂的用量减少,毛坯在高温脱脂和高温烧结的过程中,收缩比更小,这样可以得到密度更高的产品,且产品的尺寸精度也更高。
需要指出的是,若采用传统的螺杆式挤出机将成型喂料挤出成型,喂料是依靠料筒中螺杆旋转对熔融的喂料产生的向前推力向前移动,所以螺杆会对喂料产生很大的剪切热和摩擦热,且由于料筒与螺杆之间存在一定的间隙,熔融的喂料会产生向后溢出的泄压,由于向前的推力是靠螺杆旋转产生的推力,其推力本身就有限,加上泄压损失和摩擦损失,熔融喂料到达模口时的剩余推压力只能保证软化态的喂料经过模具的型腔成型出模,当模具温度太低使喂料固化时,由于摩擦阻力太大,成型在模腔里的毛坯会存在不能被挤出模口的问题;而本发明采用柱塞挤出机将成型喂料挤出成型,柱塞在正向推压位移产生的均匀稳定的高压,在整个过程中,喂料与料筒和柱塞螺杆产生很小的剪切和摩擦效应,所以柱塞式推压可以产生非常高的正向推压力,保证喂料在成型模头固化时,也可以继续提供足够高压使喂料可以正向位移并出模,因此柱塞挤出成型对于挤出成型喂料的流动性要求比注塑成型和螺杆式挤出成型低很多,所以粘结剂含量也远远少于粉末冶金注塑成型和一般螺杆式挤出成型的含量,由于粘结剂的含量减少,因此脱脂工艺更加简单、脱脂速度更快,具有毛坯致密度高、均匀性好、烧结的毛坯体积收缩小和产品尺寸精度高的优点。
优选地,所述粘结剂包括精炼石蜡、微晶石蜡和棕榈蜡中的一种或多种以及高密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯基醋酸乙烯酯、无规聚丙烯、邻苯二甲酸二辛酯、硬脂酸和聚乙烯醇缩丁醛中的任意两种或多种。
优选地,按质量百分比计算,所述粘结剂包括精炼石蜡50%~60%、微晶石蜡13%~15%、高密度聚乙烯7%~15%、乙烯基醋酸乙烯酯5%~10%、无规聚丙烯8%~10%、邻苯二甲酸二辛酯1%~3%、硬脂酸1%~2%和聚乙烯醇缩丁醛0%~9%。
在粘结剂中,石蜡是高度结晶型,所以热膨胀系数高,冷却时收缩大;而微晶石蜡的结晶程度低,冷热收缩比石蜡小,可以很好地保证毛坯的尺寸。棕榈蜡含有大量的羧基和羟基,对金刚石胎体合金粉具有很强的粘结作用;本发明的乙烯基醋酸乙烯酯和无规聚丙烯的含量相比于传统的粘结剂的含量要更高,这是因为它们具有低温下的粘性和蠕变性,可以使粘结剂在比较宽的温度范围具有蠕变可塑性,此外,高密度聚乙烯减少,也是为了在低温成型时让喂料具有较大的蠕变可塑性,粘结剂的蠕变可塑性有利于喂料的挤出成型;助剂邻苯二甲酸二辛酯和硬脂酸相对增加,主要是提高物料挤出成型时对模具的润滑和脱模性。
优选地,按质量百分比计算,所述金刚石胎体合金粉包括金属预合金粉70%~85%、电解Cu粉5%~10%、羰基Ni粉5%~11%、Mo粉1%~2%、Cr粉1%~2%和金刚石颗粒3%~5%。
所述金属预合金粉末硬度高、抗冲击强度高,可直接和粘结剂加热捏合制成胎体合金挤出喂料,高压高温烧结出来的金刚石合金胎体抗压强度和抗弯强度高;所述金属预合金粉末中的各种粉料均从现有市场购买所得。
优选地,所述金属预合金粉的粒度<5μm,所述羰基Ni粉的粒度<5μm,所述电解Cu粉的粒度<10μm,所述Mo粉的粒度<2μm,所述Cr粉粒度<2μm,所述金刚石颗粒的目数为35目~70目。
限定所述电解Cu粉、金属预合金粉、所述羰基Ni粉、Mo粉和Cr粉的颗粒粒度,避免由于粉末粒度太大造成粉末混合不均匀,从而降低所述金刚石绳锯串珠的力学强度。此外,金属预合金粉末的颗粒粒度<5μm,能够提高烧结反应的活性,降低烧结温度,降低烧结工艺的难度,有效降低烧结成本。
优选地,所述步骤1具体包括:
步骤1.1,将所述粘结剂加入捏合机并加热至150℃;
步骤1.2,待所述粘结剂熔融后,将所述金刚石胎体合金粉分多次放入捏合机中,捏合机将所述金刚石胎体合金粉和粘结剂加热至150℃并捏合混料1小时,得到捏合料;
步骤1.3,将步骤1.2制得的捏合料从捏合机取出,自然冷却后通过破碎机破碎成颗粒状的所述挤出成型喂料。
按照质量百分数计算,称取93~96%金刚石胎体合金粉料和4~7%粘结剂,烧结后产品的尺寸收缩比较小。待粘结剂熔融后,为避免一次全加入所述金刚石胎体合金粉料造成熔融、捏合时间过长,高温促使金刚石胎体合金粉料氧化,因此分多次加入金刚石胎体合金粉料,每次加入时胎体合金粉料颗粒的表面可快速包裹一层粘结剂膜,从而与空气隔绝,避免金刚石胎体合金粉料发生氧化。例如,可分四次加入金刚石胎体合金粉料:第一次加入金刚石胎体合金粉料总量的1/2,待料完全熔融后,第二次再加入余量的1/2,第三次再加入余量的1/2,最后将余料全部加完,继续加热捏合1小时,关闭加热电源,自然冷却成块状用破碎机破碎成颗粒状的所述胎体合金挤出喂料。
优选地,在所述步骤2中,所述柱塞挤出机包括料筒、柱塞杆与温压成型模头,所述料筒包括冷料段与熔融段,所述柱塞杆与所述料筒同轴设置,所述成型模头设置于所述料筒的熔融段一端,所述熔融段包括三个部分,第一部分的温度为105℃~115℃,第二部分的温度为135℃~145℃,第三部分的温度为125℃~135℃;所述料筒的内径为21mm~25mm,所述柱塞杆的外径为21mm~25mm。
在料筒进料口设置冷料段,可以保证料筒中部的熔融喂料不能向后溢料和泄压,使喂料在柱塞杆的压力下获得很高的正向高压,粘结剂具有较高的蠕变性,的挤出喂料在高压力作用下可以获得蠕变温度范围很大的粘性喂料流体,当熔融喂料到达温度较低的温压挤出模头时,仍保持着很高的向前推力,喂料在从软化态向固态硬化过程中,喂料内含有的高分子聚合物在高挤压力下发生一致性分子取向,因此可以使挤出的毛坯致密度和强度大大提高,保证了正向推力把基本固化了的毛坯推出模口,使喂料在模头型腔中完成高压固化成型,毛坯的致密度和均匀性高,保证了挤出的毛坯形状和尺寸。
优选地,的所述步骤4中,将金刚石串珠圆环毛坯放入恒温50℃的三氯乙烷溶液池中,浸泡5小时,取出干燥。
溶剂脱脂是将毛坯中的粘结剂在烧结前使用可以溶解粘结剂中某种成分的溶液,经过浸泡将其溶解出毛坯。采用油溶性的溶剂三氯乙烷可溶解出精炼石蜡和微晶石蜡,并且三氯乙烷不易燃烧,更为安全;由于本发明所使用的粘结剂含量较低,只需一次浸泡即可使金刚石串珠毛坯中精炼石蜡和微晶石蜡的残余量变得很少,不需要多次浸泡,可提高后续真空热脱脂的效率。
优选地,所述步骤5具体包括以下步骤;
步骤5.1将经过步骤4处理后的所述金刚石串珠毛坯放在石墨承烧板上,然后装入真空加压烧结炉,所述真空加压烧结炉的真空度<5Pa,所述真空加压烧结炉以100℃/h的升温速率从室温升至400℃,保温60min;
步骤5.2,所述真空加压烧结炉以150℃/h的升温速率从400℃升至550℃,保温60min,同时通入氢气,控制炉内压力为0.1035MPa,完成真空热脱脂;
步骤5.3,所述真空加压烧结炉以250℃/h的升温速率从550℃升至900℃,保温60min,同时通入氩气,控制炉内压力为10MPa,进行真空烧结;
步骤5.4,停止所述真空加压烧结炉运行,带压力降温至室温,制得金刚石绳锯串珠。
真空热脱脂利用真空作用提高了高分子蒸气压,促进分解,减少脱脂残留物,加快脱脂速度和效率。溶剂脱脂后金刚石串珠毛坯中还残留其它组分,必须通过真空热脱脂的热分解才能排除。
现有的金刚石绳锯串珠制备方法为首先采用冷压成型制取毛坯后,第一步先无压预烧结串珠毛坯,第二步再进行热等静压烧结,两次高温烧结周期时间长,功耗大,工序多,质量不稳定,所需压力大(一般热等静压的压力:100MPa~200MP),高纯度Ar氩气用量大,成本高。
步骤5将金刚石串珠毛坯放入真空加压烧结炉中一次性完成热脱脂、合金粉末氢气还原、真空烧结、热等静压烧结这四步工艺的全过程,避免了金刚石串珠毛坯在热脱脂、氢气还原、真空烧结、热等静压烧结等多次反复过程中与空气接触而增大氧化污染的机会,质量有保障,降低了生产周期和能耗,提高了生产效率,降低了人工强度,极大地降低了能耗和环境污染。
优选地,所述铁芯支撑体为45号钢加工的成品钢管。
采用具有较高强度和较好切削加工性的45号钢加工的成品钢管,经真空热脱脂和真空加压烧结后可获得较好的韧性和耐磨性,且在高温下具有较好的塑性,能够与金刚石串珠圆环毛坯钎焊为一体。
下面结合具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1-3及对比例1-6:
实施例1-3及对比例1-6根据表1称取各原料,其中挤出成型喂料的金刚石胎体合金粉中的金属预合金粉和羰基Ni粉的颗粒粒度均小于5μm,电解Cu粉的颗粒粒度小于10μm,Mo粉和Cr粉的颗粒粒度均小于2μm;金刚石颗粒的目数为50目。
表1-金刚石绳锯串珠原料组成
Figure BDA0002463941930000101
实施例1-3以及对比例1-3根据以下步骤制备金刚石绳锯串珠,并将串珠制品进行常规的表面处理后连接到钢丝绳上,得到金刚石绳锯:
步骤1,将金刚石胎体合金粉与粘结剂通过加热捏合,制成挤出成型喂料;
步骤1.1,将所述粘结剂加入捏合机并加热至150℃;
步骤1.2,待所述粘结剂熔融后,将所述金刚石胎体合金粉分多次放入捏合机中,捏合机将所述金刚石胎体合金粉和粘结剂加热至150℃并捏合混料1小时,得到捏合料;
步骤1.3,将步骤1.2制得的捏合料从捏合机取出,自然冷却后通过破碎机破碎成颗粒状的所述挤出成型喂料。
步骤2,将所述挤出成型喂料通过柱塞挤出机挤出成型为胎体合金圆管,挤出压力为18MPa;
步骤3,在所述柱塞挤出机的出口料端将胎体合金圆管切割成圆环毛坯,得到金刚石串珠圆环毛坯;
步骤4,将金刚石串珠圆环毛坯放入有机溶剂中脱脂和干燥处理;
将金刚石串珠圆环毛坯放入恒温50℃的三氯乙烷溶液池中,浸泡5小时,取出干燥;
步骤5,在经过步骤4处理后的所述金刚石串珠毛坯中放入铁芯支撑体,然后进行真空热脱脂和真空加压烧结,得到金刚石绳锯串珠;
步骤5.1将经过步骤4处理后的所述金刚石串珠毛坯放在石墨承烧板上,然后装入真空加压烧结炉,所述真空加压烧结炉的真空度<5Pa,所述真空加压烧结炉以100℃/h的升温速率从室温升至400℃,保温60min;
步骤5.2,所述真空加压烧结炉以150℃/h的升温速率从400℃升至550℃,保温60min,同时通入氢气,控制炉内压力为0.1035MPa,完成真空热脱脂;
步骤5.3,所述真空加压烧结炉以250℃/h的升温速率从550℃升至900℃,保温60min,同时通入氩气,控制炉内压力为10MPa,进行真空烧结;
步骤5.4,停止所述真空加压烧结炉运行,带压力降温至室温,制得金刚石绳锯串珠。
对比例4的挤出压力为14MPa,其余步骤与实施例1相同,并按照实施例1的制备方法制得金刚石绳锯串珠。
对比例5的挤出压力为15MPa,其余步骤与实施例1相同,并按照实施例1的制备方法制得金刚石绳锯串珠。
对比例6的挤出压力为16MPa,其余步骤与实施例1相同,并按照实施例1的制备方法制得金刚石绳锯串珠。
对实施例1-3以及对比例1-6所制得的金刚石绳锯串珠的密度进行检测,得到下表的密度测试结果:
表2-实施例及对比例密度测试
Figure BDA0002463941930000121
实施例1-3与对比例1-3的挤出压力相同,而粘结剂的用量不同,由表2的密度测试结果可以看出,在挤出压力相同的情况下,粘结剂的用量越多,则金刚石绳锯串珠的密度越小,这是因为粘结剂的用量越多,则最后残留在金刚石绳锯串珠成品的粘结剂也越多,产品的密度也受到残留的粘结剂的影响而变小,而金刚石绳锯串珠的密度越大,则其耐磨性越好,使用寿命越长。
实施例1与对比例4-6的粘结剂用量相同,而挤出压力不同,由表2的密度测试结果可以看出,在粘结剂的用量相同的情况下,挤出的压力越大,则金刚石绳锯串珠的密度越大,这是因为喂料在从软化态向固态硬化过程中,喂料内含有的高分子聚合物在高挤压力下发生一致性分子取向,因此较高的挤出压力可以使挤出的毛坯致密度和强度大大提高。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理,而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式,这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种金刚石绳锯串珠的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,将金刚石胎体合金粉与粘结剂通过加热捏合,制成挤出成型喂料;
步骤2,将所述挤出成型喂料通过柱塞挤出机挤出成型为胎体合金圆管;
步骤3,在所述柱塞挤出机的出口料端将胎体合金圆管切割成圆环毛坯,得到金刚石串珠圆环毛坯;
步骤4,将金刚石串珠圆环毛坯放入有机溶剂中脱脂和干燥处理;
步骤5,在经过步骤4处理后的所述金刚石串珠毛坯中放入铁芯支撑体,然后进行真空热脱脂和真空加压烧结,得到金刚石绳锯串珠;
在所述步骤1中,质量百分数计算,所述金刚石胎体合金粉为93%~96%,所述粘结剂为4%~7%。
2.根据权利要求1所述的一种金刚石绳锯串珠的制备方法,其特征在于,所述粘结剂包括精炼石蜡、微晶石蜡和棕榈蜡中的一种或多种以及高密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯基醋酸乙烯酯、无规聚丙烯、邻苯二甲酸二辛酯、硬脂酸和聚乙烯醇缩丁醛中的任意两种或多种。
3.根据权利要求2所述的一种金刚石绳锯串珠的制备方法,其特征在于,按质量百分比计算,所述粘结剂包括精炼石蜡50%~60%、微晶石蜡13%~15%、高密度聚乙烯7%~15%、乙烯基醋酸乙烯酯5%~10%、无规聚丙烯8%~10%、邻苯二甲酸二辛酯1%~3%、硬脂酸1%~2%和聚乙烯醇缩丁醛0%~9%。
4.根据权利要求1所述的一种金刚石绳锯串珠的制备方法,其特征在于,按质量百分比计算,所述金刚石胎体合金粉包括金属预合金粉70%~85%、电解Cu粉5%~10%、羰基Ni粉5%~11%、Mo粉1%~2%、Cr粉1%~2%和金刚石颗粒3%~5%。
5.根据权利要求3所述的一种金刚石绳锯串珠的制备方法,其特征在于,所述金属预合金粉的粒度<5μm,所述羰基Ni粉的粒度<5μm,所述电解Cu粉的粒度<10μm,所述Mo粉的粒度<2μm,所述Cr粉粒度<2μm,所述金刚石颗粒的目数为35目~70目。
6.根据权利要求1所述的一种金刚石绳锯串珠的制备方法,其特征在于,所述步骤1具体包括:
步骤1.1,将所述粘结剂加入捏合机并加热至150℃;
步骤1.2,待所述粘结剂熔融后,将所述金刚石胎体合金粉分多次放入捏合机中,捏合机将所述金刚石胎体合金粉和粘结剂加热至150℃并捏合混料1小时,得到捏合料;
步骤1.3,将步骤1.2制得的捏合料从捏合机取出,自然冷却后通过破碎机破碎成颗粒状的所述挤出成型喂料。
7.根据权利要求1所述的一种金刚石绳锯串珠的制备方法,其特征在于,在所述步骤2中,所述柱塞挤出机包括料筒、柱塞杆与温压成型模头,所述料筒包括冷料段与熔融段,所述柱塞杆与所述料筒同轴设置,所述成型模头设置于所述料筒的熔融段一端,所述熔融段包括三个部分,第一部分的温度为105℃~115℃,第二部分的温度为135℃~145℃,第三部分的温度为125℃~135℃;所述料筒的内径为21mm~25mm,所述柱塞杆的外径为21mm~25mm,所述柱塞挤出机的挤出压力为14MPa~18MPa。
8.根据权利要求1所述的一种金刚石绳锯串珠的制备方法,其特征在于,的所述步骤4中,将金刚石串珠圆环毛坯放入恒温50℃的三氯乙烷溶液池中,浸泡5小时,取出干燥。
9.根据权利要求1所述的一种金刚石绳锯串珠的制备方法,其特征在于,所述步骤5具体包括以下步骤:
步骤5.1将经过步骤4处理后的所述金刚石串珠毛坯放在石墨承烧板上,然后装入真空加压烧结炉,所述真空加压烧结炉的真空度<5Pa,所述真空加压烧结炉以100℃/h的升温速率从室温升至400℃,保温60min;
步骤5.2,所述真空加压烧结炉以150℃/h的升温速率从400℃升至550℃,保温60min,同时通入氢气,控制炉内压力为0.1035MPa,完成真空热脱脂;
步骤5.3,所述真空加压烧结炉以250℃/h的升温速率从550℃升至900℃,保温60min,同时通入氩气,控制炉内压力为10MPa,进行真空烧结;
步骤5.4,停止所述真空加压烧结炉运行,带压力降温至室温,制得金刚石绳锯串珠。
10.根据权利要求1所述的一种金刚石绳锯串珠的制备方法,其特征在于,所述铁芯支撑体为45号钢加工的成品钢管。
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