CN207402672U - 一种高性能金属结合剂金刚石滚刀 - Google Patents
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Abstract
一种高性能金属结合剂金刚石滚刀，包括金刚石磨料和金属胎体；金刚石磨料表面包覆有TiC层，TiC层表面与金属胎体之间有界面相。上述金刚石滚刀的制备方法，包括以下步骤：a)备料：按质量百分比包括金刚石磨料3～6％，Mo粉5～10％，Sn粉5～10％，WC粉15～20％，Cu粉20～25％、铁族金属粉25～35％；b)粉末混合：按照上述组分及配比，制得粉末混合物；c)冷压成型：采用自动冷压设备，将上述粉末混合物压制成刀头冷坯，冷压尺寸可定制化设计；d)热压烧结：气氛保护条件下，先低压预烧，后高温加压致密化，最后缓慢冷却。其具有锋利度高、自锐性好、耐磨、使用寿命长、满足市场需求的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种金刚石滚刀，特别涉及一种高性能金属结合剂金刚石滚刀。
背景技术
金属结合剂金刚石滚刀是建筑陶瓷深加工的重要工具，以线接触方式对陶瓷砖、石材板表面进行刚性铣刮加工，消除凹凸的表面，使瓷砖和石材板得到一个平整的表面及相同的厚度，承担主要的表面磨削任务，为后面的精细磨抛工序作准备。
目前，市场上的金刚石滚刀主要存在两大挑战：(1)建筑陶瓷深加工模式逐渐向小批量、个性化、加工对象多样化方向转变；为满足生产效率及加工效果，同样的滚刀产品需适应磨削特性多变的加工对象，保持良好的锋利度。(2)建筑陶瓷行业面临市场增速趋缓和人力成本上升的双重压力，客户越来越看重产品的性价比，除了锋利度指标外，也十分关注产品的使用寿命，即耐磨性；为此，磨具厂商从金属结合剂和磨料入手，用预合金粉末代替部分单质粉，或采用镀Ti金刚石作为磨料，力图提高滚刀的性能，但从实际应用来看，效果仍不理想。此外，常用的镀钛金刚石，表面Ti层容易氧化，不仅达不到预期效果，反而会恶化原有性能。因此，有必要做进一步改进。
实用新型内容
本实用新型的目的旨在提供一种锋利度高、自锐性好、耐磨、使用寿命长、满足市场需求的高性能金属结合剂金刚石滚刀，以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种高性能金属结合剂金刚石滚刀，包括金刚石磨料和金属胎体；其特征在于：所述金刚石磨料表面包覆有TiC层，TiC层表面与金属胎体之间有界面相。
所述TiC层与界面相的位相关系基本一致，且均为面心立方。
一种如上述高性能金属结合剂金刚石滚刀的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
a)备料：按质量百分比包括表面包覆TiC层的金刚石磨料3～6％，Mo 粉5～10％，Sn粉5～10％，WC粉15～20％，Cu粉20～25％、铁族金属粉25～35％；
b)粉末混合：按照上述组分及配比，制得粉末混合物；
c)冷压成型：采用自动冷压设备，将上述粉末混合物压制成刀头冷坯，冷压尺寸可定制化设计，冷压压力为300Mpa；
d)热压烧结：气氛保护条件下，先低压预烧，后高温加压致密化，最后缓慢冷却，热压压力为20～30MPa，烧结温度为900℃～950℃，保温1小时，冷却速率为10℃/min。
所述金刚石磨料粗细颗粒配比为3：1～5：1，粗细颗粒相差3～4个粒度。
所述金刚石磨料的粗颗粒为40/45，细颗粒为60/70或者70/80。
所述Cu粉和Sn粉的目数分别为400目，所述WC粉和Mo粉的目数分别为800目。
所述铁族金属粉至少含有Co粉和/或Ni粉。
本实用新型具有以下有益效果：
1.通过选用表面包覆有TiC层的金刚石，达到不易氧化、能达到预期效果和保证原有性能的效果；
2.固相烧结阶段中，通过加入Mo粉可提高液相对固相磨料的润湿性，促进金刚石磨料与金属胎体之间的冶金结合，而且Mo粉还可以细化晶粒，这些因素都有利于合金强度和硬度的提高；
3.粗颗粒金刚石磨料与细颗粒金刚石磨料协同作用，克服了传统金刚石滚刀效率与寿命之间不可兼顾的矛盾问题；
4.本结构的金刚石滚刀不仅具有锋利度高、自锐性能好的特性，还具有耐磨、使用寿命长的优点。
附图说明
图1为本实用新型一实施例金属胎体对金刚石磨料包镶的微观实物图；
图2为本实用新型一实施例的热压工艺制度图；
图3为本实用新型一实施例中滚刀的微观组织结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。
参见图1-图3，本高性能金属结合剂金刚石滚刀，包括金属胎体1和金刚石磨料2；金刚石磨料2表面包覆有TiC层3，TiC层3表面与金属胎体1 之间有界面相4。
进一步说，TiC层3与界面相4的位相关系基本一致，且均为面心立方，界面结合强度高。
上述高性能金属结合剂金刚石滚刀的制备方法，包括以下步骤：
a)备料：按质量百分比包括表面包覆TiC层3的金刚石磨料23～6％，Mo 粉5～10％，Sn粉5～10％，WC粉15～20％，Cu粉20～25％、铁族金属粉25～35％；
b)粉末混合：按照上述组分及配比，制得粉末混合物；
c)冷压成型：采用自动冷压设备，将上述粉末混合物压制成刀头冷坯，冷压尺寸可定制化设计，冷压压力为300Mpa；
d)热压烧结：气氛保护条件下，先低压预烧，后高温加压致密化，最后缓慢冷却，热压压力为20～30MPa，烧结温度为900℃～950℃，保温1小时，冷却速率为10℃/min。
进一步说，金刚石磨料2由不同粒度配比而成，金刚石磨料2粗细颗粒配比为3：1～5：1，粗细颗粒相差3～4个粒度；粗细金刚石磨料2协同作用，可提高工具的综合性能，使其兼顾锋利度与耐磨性。
进一步说，金刚石磨料2的粗颗粒为40/45，细颗粒为60/70或者70/80。
进一步说，固相烧结致密化阶段中，Mo和W元素分别通过粘结相向金刚石磨料2表面的TiC层3扩散，取代了部分Ti的位置，并在TiC层3表面形成一圈(Ti，W，Mo)C固溶体组织，即(Ti，W，Mo)C层成为金刚石磨料2与金属胎体1之间的界面相4，该界面相厚度大小关系到金属胎体1 对金刚石磨料2的把持能力，在一定范围内，Mo粉的加入量可起到调节界面相厚度的作用，进而能有效的控制金属胎体1对金刚石磨料2的把持能力。
进一步说，Cu粉和Sn粉的目数分别为400目，所述WC粉和Mo粉的目数分别为800目。
进一步说，铁族金属粉至少含有Co粉和/或Ni粉。
上述为本实用新型的优选方案，显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本领域的技术人员应该了解本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (1)
1.一种高性能金属结合剂金刚石滚刀，包括金属胎体(1)和金刚石磨料(2)；其特征在于：所述金刚石磨料(2)表面包覆有TiC层(3)，TiC层(3)表面与金属胎体(1)之间有界面相(4)；
所述TiC层(3)与界面相(4)的位相关系一致，且均为面心立方。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720590977.2U CN207402672U (zh) | 2017-05-24 | 2017-05-24 | 一种高性能金属结合剂金刚石滚刀 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720590977.2U CN207402672U (zh) | 2017-05-24 | 2017-05-24 | 一种高性能金属结合剂金刚石滚刀 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207402672U true CN207402672U (zh) | 2018-05-25 |
Family
ID=62322316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720590977.2U Active CN207402672U (zh) | 2017-05-24 | 2017-05-24 | 一种高性能金属结合剂金刚石滚刀 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207402672U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107186633A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-09-22 | 广东奔朗新材料股份有限公司 | 一种高性能金属结合剂金刚石滚刀及其制备方法 |
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2017
- 2017-05-24 CN CN201720590977.2U patent/CN207402672U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107186633A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-09-22 | 广东奔朗新材料股份有限公司 | 一种高性能金属结合剂金刚石滚刀及其制备方法 |
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