[发明专利]一种新型磨料群

说明书

本发明属于磨削加工应用技术领域，具体公开了一种新型磨料群，包括外部超硬磨料层和超硬磨料陶瓷结合剂磨料等，其中，超硬磨粒陶瓷结合剂磨料由外而内依次分别为外部超硬磨料层和超硬磨料陶瓷结合剂磨料，外层超硬磨料层为壳，超硬磨料陶瓷结合剂磨料为核。本发明的一种新型磨料群的有益效果在于：通过引入核壳结构，原有陶瓷结合剂中的气孔可被钎料合金填充，达到改善强度和韧性的目的，同时钎料合金中混有超硬磨料，实现了在超硬磨料陶瓷结合剂磨料外引入多层钎焊超硬磨料，将有效提高原有金属化后超硬磨料陶瓷结合剂磨料的磨削效率。

技术领域

本发明属于磨削加工工具应用技术领域，具体涉及一种新型磨料群。

背景技术

磨削加工中选用的磨料分为普通磨料和超硬磨料。普通磨料分为白刚玉、棕刚玉、铬刚玉、黑刚玉和锆刚玉等。超硬磨料包括以及金刚石和立方氮化硼（CBN）。普通磨料通常采用高温熔炼工艺制备，导致磨料晶粒长大严重。粗大的晶粒导致磨料自身力学性能降低，同时削弱磨料的自锐性，降低磨削性能。

在超硬磨料磨具中，单层结构的钎焊超硬磨料磨具的使用寿命已经得到了极大的提高，然而单层磨料结构可提供的磨粒数有限，这限制了其作为一种性能优越的磨削工具的进一步推广应用。

随着高效磨削加工技术的推广，对砂轮的自锐性、可修整性提出了更高的要求。陶瓷结合剂砂轮具有自锐性好、可修正性好等优点，但陶瓷结合剂自身强度不高，难以高磨削载荷磨削的要求。根据研究表明，大颗粒超硬磨料磨削加工可获得较高的磨削效率。

因此，为了达到改善磨料颗粒的自锐性、提高颗粒的强度以及制备大颗粒超硬磨料等目标，特提出本发明。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种新型磨料群，提出了通过引入核壳结构，对超硬磨料陶瓷结合剂磨料进行金属化改性。

金属化是指在超硬磨料陶瓷结合剂磨料外，包覆钎焊合金，基于高温钎焊作用，钎料合金可以将超硬磨料陶瓷结合剂磨料均匀包覆并且可渗入陶瓷结合剂气孔中，形成梯度分布，以提高超硬磨料陶瓷结合剂磨料的强度和韧性。

为了进一步提高金属化后的超硬磨料陶瓷结合剂超硬磨料的磨削效率，钎料合金中混有超硬磨料。

在外部的超硬磨料之间、超硬磨料与超硬磨料陶瓷结合剂磨料之间通过金属钎料基于焊合作用连接。

技术方案：本发明提供的一种新型磨料群，包括外部超硬磨料层和超硬磨料陶瓷结合剂磨料，外部超硬磨料层由外部超硬磨料与钎料合金组成，超硬磨料陶瓷结合剂磨料由内部超硬磨料和陶瓷结合剂组成，其中，超硬磨粒陶瓷结合剂磨料由外而内依分别为外部超硬磨料层和超硬磨料陶瓷结合剂磨料，外层超硬磨料层为壳，超硬磨料陶瓷结合剂磨料为核。

本技术方案的，所述外部超硬磨料层与超硬磨料陶瓷结合剂磨料之间、外部超硬磨料层内超硬磨料之间均通过与钎料合金的焊合作用相互连接；超硬磨粒陶瓷结合剂磨料由内部超硬磨料与陶瓷结合剂通过高温烧结连接而成。

本技术方案的，所述超硬磨粒陶瓷结合剂磨料在任意方向上的最大尺寸为0.05-1000mm，外部超硬磨料层厚度为0.02-40mm。

本技术方案的，所述超硬磨粒陶瓷结合剂磨料的几何形状由超硬磨料陶瓷结合剂磨料的形状决定；超硬陶瓷结合剂磨料的几何形状为随机形状、二次曲面、正多面体、多棱体中的一种或多种组合体，例如随机颗粒状、正六面体、正十六面体、三棱柱、球形、椭球形、纺锤型和哑铃型等。

本技术方案的，所述超硬磨粒陶瓷结合剂磨料中涉及的外部超硬磨料和内部超硬磨料为金刚石和立方氮化硼中的一种或者二者的组合，其粒径为0.001-10mm。