[发明专利]一种CBN砂轮

说明书

本发明公开一种CBN砂轮，该CBN砂轮由下列重量份的原料制成：具有金属镀层的CBN磨粒60‑70份，糊精液2‑4份，以及由陶瓷成分和金属成分组成的陶瓷结合剂；陶瓷成分由以下重量份的原料组成：SiO₂ 16‑24份，Al₂O₃ 2‑3份，B₂O₃ 3‑4份，Na₂O 1‑3份，Li₂O 1‑2份，ZnO 1‑2份；金属成分由1‑5重量份的铁磁金属组成，铁磁金属在陶瓷结合剂中形成由砂轮基底指向砂轮表面的链状结构。同时，本发明还公开一种制备上述CBN砂轮的方法，包括配制陶瓷成分混料、烘干过筛、熔融水淬、成型、强电磁保护气氛下烧结及贴片及修整等工序。本发明的CBN砂轮具有更高的强度、耐磨性和导热性，提高了CBN砂轮的使用效率和使用寿命，同时也大大减少了陶瓷结合剂中陶瓷成分原料的用量，大幅度地降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及磨具制造技术领域，尤其涉及一种采用掺有铁磁金属的陶瓷结合剂制备的CBN砂轮。

背景技术

砂轮是磨削加工领域广泛使用的一种磨具，一般砂轮主要由磨粒、结合剂和气孔组成。磨粒主要包括刚玉磨粒、碳化硅磨粒等传统磨粒以及金刚石磨粒、CBN(立方氮化硼)磨粒等超硬磨粒。与金刚石磨粒相比，CBN磨粒不但具有更高的热稳定性(1250℃)，还具有化学惰性，其不易与铁族元素发生化学反应，因此CBN磨粒适用于对高温合金等一些难加工金属的加工。结合剂主要包括金属结合剂、树脂结合剂和陶瓷结合剂，而陶瓷结合剂因其具有更好的自锐性、气孔控制和易于修整的特点而被广泛应用。

随着科技的发展，钛合金、高温合金(如镍基高温合金、铁基高温合金和钴基高温合金)等难加工金属因其优异的高温性能已经在航空发动机等高端领域获得广泛应用，但是这些难加工金属的低热导率等特点为其磨削加工带来更大困难，其不但需要更高的磨削力，还会造成很高的磨削温度，过高的磨削热会使工件产生很高的残余应力，甚至烧伤工件。尽管CBN磨粒的导热性(1300W/m·K)非常好，但是陶瓷结合剂的结构是近程有序而远程无序的，其导热性相对要差很多。而现有提高CBN砂轮强度、耐磨性和导热性等性能的技术中，制备CBN砂轮所采用的陶瓷结合剂中的陶瓷成分原料用量多，造成生产成本大大提高的缺陷。所以，开发出一种提高强度、耐磨性和导热性，减少陶瓷结合剂中原料的用量，降低生产成本的CBN砂轮是十分必要的。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明的目的之一是提供一种采用掺有铁磁金属的陶瓷结合剂制备的CBN砂轮，该CBN砂轮具有更高的强度、耐磨性和导热性，提高了CBN砂轮的使用效率和使用寿命，同时也大大减少了陶瓷结合剂中陶瓷成分原料的用量，大幅度地降低了生产成本。

本发明的目的之二是提供一种在保护气氛强磁环境下制备上述CBN砂轮的制备方法，采用该制备方法制备CBN砂轮能够提高CBN砂轮的强度、耐磨性和热传导性等性能，降低生产成本。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明提供一种CBN砂轮，所述CBN砂轮由下列重量份的原料制成：

具有金属镀层的CBN磨粒60-70份，糊精液2-4份，以及由陶瓷成分和金属成分组成的陶瓷结合剂；

所述陶瓷成分由以下重量份的原料组成：SiO216-24份，Al2O32-3份，B2O33-4份，Na2O1-3份，Li2O1-2份，ZnO1-2份；所述金属成分由1-5重量份的铁磁金属组成，其中，所述铁磁金属在陶瓷结合剂中形成由砂轮基底指向砂轮表面的链状结构；

其中，所述CBN砂轮按照如下方法制备：