[发明专利]一种自锐性金属结合剂金刚石磨料层制备工艺

说明书

本发明公开了一种自锐性金属结合剂金刚石磨料层制备工艺，属于磨具加工技术领域，其技术方案为：将磨料层基本组成材料按照设定比例混合；对磨具基体表面进行预处理，通过冷喷涂将混合后的材料喷涂于预处理后的磨具基体表面形成磨料层；通过热处理工艺控制磨料层中生成的硬脆金属间化合物间隙与孔隙含量，获得可控自锐性的磨料层。本发明的磨料层具有可控的自锐性，良好的力学性能，使用寿命长，制作工艺简单且效率高。

技术领域

本发明涉及磨具加工技术领域，尤其涉及一种自锐性金属结合剂金刚石磨料层制备工艺。

背景技术

自锐性是金刚石磨具的重要评价指标，自锐性差的磨具容易堵塞，金刚石磨粒出露困难，无法持续加工；自锐性好的磨具在金刚石磨粒磨钝后可使其破碎或脱落，重新露出锋利的刃口。自锐性与金刚石磨具的结合剂种类有关，金属结合剂磨具强度高、工作面几何形状保持性好、耐冲击，且对金刚石的把持力高于树脂与陶瓷结合剂，但是自锐性较差。

为了提高金属结合剂金刚石磨具的自锐性，目前在制造磨料层时添加可以降低金属结合剂耐磨性与可以造孔的材料，然而材料组成比较复杂，制作工艺难度随之提高，成品自锐性难以控制。现有的金属结合剂金刚石磨料层制备工艺包括热压烧结、电镀以及钎焊，热压烧结容易引起金刚石石墨化与金属材料相变，电镀与钎焊金刚石磨具只有单层结构，且磨料层薄，需要频繁更换。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种自锐性金属结合剂金刚石磨料层制备工艺，磨料层具有可控的自锐性，良好的力学性能，使用寿命长，制作工艺简单且效率高。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明的实施例提供了一种自锐性金属结合剂金刚石磨料层制备工艺，包括：

将磨料层的基本组成材料按照设定比例混合；

对磨具基体表面进行预处理，通过冷喷涂将混合后的材料喷涂于预处理后的磨具基体表面形成磨料层；

通过热处理工艺控制磨料层中生成的硬脆金属间化合物间隙与孔隙含量，获得可控自锐性的磨料层。

作为进一步的实现方式，磨料层的基本组成材料包括金刚石微粉、高纯Ni粉和高纯Al粉，各组分的质量比为：金刚石20-50％，高纯Ni粉30-50％，高纯Al粉30-50％。

作为进一步的实现方式，金刚石微粉、高纯Ni粉和高纯Al粉的粉末粒径为10-80μm。

作为进一步的实现方式，所述金刚石微粉采用化学镀覆的核壳式三层结构，Ni粉和Al粉采用气雾化法制备的球型颗粒。

作为进一步的实现方式，所述高纯Al粉的粒径大于高纯Ni粉的粒径。

作为进一步的实现方式，所述冷喷涂以高压气体作为气源，气体压力为0.7-2MPa，喷涂温度300-600℃。

作为进一步的实现方式，所述热处理工艺温度为400-600℃，保温时间为30-60min。

作为进一步的实现方式，所述热处理工艺为氩气保护下的微波热处理。

作为进一步的实现方式，所述磨具基体表面预处理包括：对磨具基体进行表面清理、喷砂处理、超声清洗，之后烘干。

作为进一步的实现方式，对预处理后的磨具基体通过冷喷涂设备在不输送粉末的情况下预热设定时间，之后进行冷喷涂。

本发明的有益效果如下：