[发明专利]用于硬质材料加工的砂轮及其制备方法

说明书

本发明属于砂轮制造技术领域，公开了一种用于硬质材料加工的砂轮及其制备方法。所述用于硬质材料加工的砂轮，从内至外包括砂轮基体、过渡层和磨料层；所述磨料层所用原料包括磨料和金属结合剂；所述金属结合剂包括以下重量份的组分：铜粉56‑85份，锡粉10‑40份，银粉1‑16份，钴粉0‑5份，镍粉0‑5份；所述过渡层所用原料包括铜粉，锡粉，银粉，钴粉或镍粉中的至少一种。所述砂轮具有锋利度高、使用寿命长、加工效率好的优势，能够被应用于金属陶瓷、高速钢、硬质合金等硬质材料的加工。

技术领域

本发明属于砂轮制造技术领域，尤其涉及一种用于硬质材料加工的砂轮及其制备方法。

背景技术

现如今，随着技术水平的不断发展和新材料的不断出现，难加工的硬质材料也编的越来越多，比如纯陶瓷、金属陶瓷等，这些材料用原来的砂轮无法满足对其进行有效加工的需求，容易造成砂轮消耗过快，使用寿命不足。如何在不降低砂轮锋利性的情况下保证砂轮寿命和精度，并提升产品的加工效率，是本领域亟待解决和攻克的问题

超硬砂轮因为使用寿命高而被认为是解决此问题的首选。超硬砂轮具有硬度高、耐磨性好特点，其中以金刚石为磨料的砂轮适用于磨削硬脆的材料，比如硬质合金、陶瓷、金属陶瓷、玻璃等，以立方氮化硼(CBN)为磨料的砂轮适用于磨削硬韧的材料，比如热处理过的高速钢、工具钢等。

而超硬砂轮中结合剂的把持力好坏是影响超硬砂轮性能的关键所在，超硬砂轮通常可采用以下四种结合剂，分别是：电镀结合剂、树脂结合剂、陶瓷结合剂、金属结合剂，其中电镀结合剂只有薄薄的一层磨料覆盖在基体表面，寿命最短；树脂结合剂因为树脂本身的耐热程度不够高，寿命也比较短；陶瓷结合剂寿命比电镀和树脂的都要长一些，但是结合剂本身脆性大，磨削过程中容易产生崩口，导致磨削对象光洁度降低；金属结合剂结合强度高，把持力好，但是部分情况下会导致锋利度不足，无法提高加工效率。

因此，希望提供一种使用寿命长、锋利度高，可用于硬质材料加工的砂轮产品。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于硬质材料加工的砂轮及其制备方法。所述砂轮具有锋利度高、使用寿命长、加工效率好的优势，能够被应用于硬质材料(金属陶瓷、高速钢、硬质合金)的加工。

本发明提供了一种用于硬质材料加工的砂轮，从内至外包括砂轮基体、过渡层和磨料层；

所述磨料层所用原料包括磨料和金属结合剂；所述金属结合剂包括以下重量份的组分：铜粉56-85份，锡粉10-40份，银粉1-16份，钴粉0-5份，镍粉0-5份；

所述过渡层所用原料包括铜粉，锡粉，银粉，钴粉或镍粉中的至少一种。

优选的，所述磨料选自金刚石、立方氮化硼、碳化硅、二氧化硅、白刚玉、棕刚玉、锆刚玉、单晶刚玉或SG磨料中的至少一种。

优选的，所述磨料层中磨料与金属结合剂的体积比为(25-55)：(45-75)。

优选的，所述金属结合剂中所用材料的粒度为300-3000目。

本发明还提供了上述用于硬质材料加工的砂轮的制备方法，包括以下步骤：

(1)将磨料与金属结合剂按比例混合后过筛，得到磨料层粉体；将过渡层所用原料混合后过筛，得到过渡层粉体；

(2)将磨料层粉体和过渡层粉体依次投入至钢基模具内并刮平，冷压，再置于有保护气的钟罩炉中进行热压烧结，保压冷却至室温，脱模得到烧结体；

(3)将所述烧结体进行磨平，然后使用胶水将过渡层与砂轮基体进行粘接，6-24h后进行加工成型，制得所述用于硬质材料加工的砂轮。

优选的，步骤(2)中所述热压烧结的压力为650-750MPa，所述热压烧结为2-6h分段升温至680-720℃。