CN114683182B - 一种金属结合剂、金属结合剂金刚石砂轮及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种金属结合剂、金属结合剂金刚石砂轮及其制造方法，所述金属结合剂由以下质量百分比的组分组成：铜粉35～60％、锡粉2～10％、巴氏合金5～20％、羟基铁粉10～30％、紫铜纤维3～15％、石墨粒1～5％。本发明一种金属结合剂、金属结合剂金刚石砂轮及其制造方法，其金属结合剂内加入锡基巴氏合金，能够提高砂轮强度和硬度，在高温压制时几乎没有锡粉析出，大大提高了砂轮性能的稳定性。

Description

一种金属结合剂、金属结合剂金刚石砂轮及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种金属结合剂、金属结合剂金刚石砂轮及其制造方法，属于金刚石砂 轮技术领域。
背景技术
结合剂是超硬磨具中常用的粘结材料，包括陶瓷结合剂、金属结合剂、菱苦土结合剂、树脂结合剂等。结合剂是超硬磨具的重要结构组成之一，结合剂的性能对磨具的性 能有着决定性的影响。其中金属结合剂具有粘结能力大，流动性好，成型效果好、导热 性能好等特点，在脆性材料及高精密加工过程中得到了广泛的应用。但是金属结合剂由 于具有较高的致密度导致其气孔率较低。因此当金属结合剂应用于磨具砂轮时，会造成 砂轮的自锐性差，粘屑量大易堵塞，需进行频繁的修整，导致生产效率降低。为了解决 金属结合剂磨具在高精、高效加工中的不足，国内外很多学者在金属结合剂的改性上进 行了大量的试验研究。
申请公布号为CN106625295A的中国专利申请公开了一种金属结合剂，由以下质量百分比的组分组成：Cu粉40～60％，Sn粉40～60％，TiH2粉2～20％；各组分质量分 数之和为100％。该金属结合剂用于磨具砂轮时，金属结合剂中的Cu、Sn、Ti等组成 元素形成的合金可以与磨粒形成化学冶金结合，在大负荷高速磨削中牢固地把持住磨粒， 有效增大了容屑空间，提高了磨具的磨削性能。但是锡粉硬度较低，高温压制时容易产 生析出，产品稳定性较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种金属结合剂、金属结合剂 金刚石砂轮及其制造方法，金属结合剂内加入锡基巴氏合金，能够提高砂轮强度和硬度， 在高温压制时几乎没有锡粉析出，大大提高了砂轮性能的稳定性。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种金属结合剂，由以下质量百分比的 组分组成：铜粉35～60％、锡粉2～10％、巴氏合金5～20％、羟基铁粉10～30％、紫铜纤维3～15％、石墨粒1～5％。
可选的，所述铜粉、锡粉和巴氏合金的粒径为280目～300目。
可选的，所述羟基铁粉的粒径为0.8um～1.2um。
可选的，所述紫铜纤维的直径为0.1～0.2mm，长度为1～3mm。
可选的，所述石墨粒的粒径为80～120目。
一种金属结合剂的制造方法，所述方法包括以下步骤：将铜粉、锡粉、巴氏合金、羟基铁粉、紫铜纤维、石墨粒放入真空球磨机中混合均匀，然后过筛得金属结合剂。
一种金属结合剂金刚石砂轮，包括金属结合剂和金刚石，所述金属结合剂由以下质 量百分比的组分组成：铜粉35～60％、锡粉2～10％、巴氏合金5～20％、羟基铁粉 10～30％、紫铜纤维3～15％、石墨粒1～5％。
可选的，所述金刚石砂轮中金属结合剂的百分含量为87.2％，金刚石的质量百分含 量为12.8％。
一种金属结合剂金刚石砂轮的制造方法，所述方法包括以下步骤：将金刚石用液态 石蜡润湿后与金属结合剂混合均匀，得到成型料，然后将成型料进行真空热压烧结。
可选的，所述金刚石的粒径为100目，所述真空热压烧结过程中烧结温度为820℃～ 840℃，压力为24MPa～30MPa，保温时间为0.8～1h。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明一种金属结合剂、金属结合剂金刚石砂轮及其制造方法，金属结合剂内加入 锡基巴氏合金，能够提高砂轮强度和硬度，在高温压制时几乎没有锡粉析出，大大提高了砂轮性能的稳定性；同时金属结合剂中加入紫铜纤维，能够进一步提高砂轮强度和均 匀性。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
本实施例中的金属结合剂，由以下质量百分比的组分组成：铜粉35％、锡粉10％、巴氏合金5％、羟基铁粉30％、紫铜纤维15％、石墨粒5％；
本实施例的金属结合剂的制备方法为：将320目铜粉、320目的锡粉、320目的巴 氏合金、0.8um的羟基铁粉、直径0.1mm长度1mm的紫铜纤维、140目的石墨粒按照 上述百分比放入真空球磨机中球磨4h，然后过筛得金属结合剂；
实施例2：
本实施例的金属结合剂金刚石砂轮，包括金属结合剂和金刚石。该金属结合剂金刚 石砂轮中金属结合剂的百分含量为87.2％，金刚石的质量百分含量为12.8％。其中金属结合剂为实施例1中的金属结合剂，金刚石为镀钛金刚石。
本实施例的金属结合剂金刚石砂轮的制备方法，包括以下步骤：
取配方量的120目的镀钛金刚石用液态石蜡润湿，然后加入配方量的金属结合剂，用高能混料机混合4h，得到成型料；
将所得成型料进行真空热压烧结，烧结温度为840℃，压力为24MPa，保温时间 为1.2h。
实施例3：
本实施例中的一种金属结合剂，由以下质量百分比的组分组成：铜粉60％、锡粉2％、巴氏合金20％、羟基铁粉10％、紫铜纤维7％、石墨粒1％；
本实施例的金属结合剂的制备方法为：将300目铜粉、300目的锡粉、300目的巴 氏合金、1um的羟基铁粉、直径0.15mm长度2mm的紫铜纤维、120目的石墨粒按照上 述百分比放入真空球磨机中球磨3.5h，然后过筛得金属结合剂；
实施例4：
本实施例的金属结合剂金刚石砂轮，包括金属结合剂和金刚石。该金属结合剂金刚 石砂轮中金属结合剂的百分含量为87.2％，金刚石的质量百分含量为12.8％。其中金属结合剂为实施例3中的金属结合剂，金刚石为镀钛金刚石。
本实施例的金属结合剂金刚石砂轮的制备方法，包括以下步骤：
取配方量的100目镀钛金刚石用液态石蜡润湿，然后配方量的金属结合剂，用高能混料机混合3.5h，得到成型料；
将所得成型料进行真空热压烧结，烧结温度为830℃，压力为28MPa，保温时间 为1h。
实施例5：
本实施例中的一种金属结合剂，由以下质量百分比的组分组成：铜粉50％、锡粉7％、巴氏合金15％、羟基铁粉22％、紫铜纤维3％、石墨粒3％。
本实施例的金属结合剂的制备方法为：将280目铜粉、280目的锡粉、280目的巴 氏合金、0.2um的羟基铁粉、直径0.2mm长度3mm的紫铜纤维、100目的石墨粒按照 上述百分比放入真空球磨机中球磨3h，然后过筛得金属结合剂；
实施例6：
本实施例的金属结合剂金刚石砂轮，包括金属结合剂和金刚石。该金属结合剂金刚 石砂轮中金属结合剂的百分含量为87.2％，金刚石的质量百分含量为12.8％。其中金属结合剂为实施例5中的金属结合剂，金刚石为镀钛金刚石。
本实施例的金属结合剂金刚石砂轮的制备方法，包括以下步骤：
取配方量的80目镀钛金刚石用液态石蜡润湿，然后配方量的金属结合剂，用高能混料机混合3h，得到成型料；
将所得成型料进行真空热压烧结，烧结温度为820℃，压力为30MPa，保温时间 为0.8h。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方 式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种金属结合剂，其特征在于，由以下质量百分比的组分组成：铜粉35~60%、锡粉2~10%、巴氏合金5~20%、羟基铁粉10~30%、紫铜纤维3~15%、石墨粒1~5%；
所述铜粉、锡粉和巴氏合金的粒径为280目~300目；
所述羟基铁粉的粒径为0.8um~1.2um；
所述紫铜纤维的直径为0.1~0.2mm，长度为1~3mm；
所述石墨粒的粒径为80~120目；
将铜粉、锡粉、巴氏合金、羟基铁粉、紫铜纤维、石墨粒放入真空球磨机中混合均匀，然后过筛得金属结合剂。
2.一种金属结合剂金刚石砂轮，包括金属结合剂和金刚石，其特征在于：所述金属结合剂由以下质量百分比的组分组成：铜粉35~60%、锡粉2~10%、巴氏合金5~20%、羟基铁粉10~30%、紫铜纤维3~15%、石墨粒1~5%；
所述金刚石砂轮中金属结合剂的百分含量为87.2％，金刚石的质量百分含量为12.8％；
将金刚石用液态石蜡润湿后与金属结合剂混合均匀，得到成型料，然后将成型料进行真空热压烧结；
所述金刚石的粒径为100目，所述真空热压烧结过程中烧结温度为820℃～840℃，压力为24MPa～30MPa，保温时间为0.8～1h。
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