一种含铁矿尾渣的陶瓷棕刚玉砂轮的制作方法
【专利摘要】本发明涉及砂轮制造【技术领域】，具体涉及一种含铁矿尾渣的陶瓷棕刚玉砂轮及其生产工艺，该砂轮由以下重量份的原料制成：棕刚玉磨料50-55、白刚玉磨料30-34、钾长石5-7、氢氧化铝3-4、二氧化硅2-3、粘土3-4、锯末1-2、煤粉1-2、铁矿尾渣2-3、凹凸棒土3-4、助剂7-9；本发明砂轮采用钾长石、铁矿尾渣、凹凸棒土等原料搅拌制成了性能稳定、热膨胀系数小、耐高温的陶瓷结合剂，锯末能够产生气孔，有利于砂轮冷却和排屑，避免烧伤工件，铁矿尾渣、锯末等原料属于资源再利用，生产成本降低，本发明砂轮具有良好的硬度和磨削性能，较传统棕刚玉砂轮更为经久耐用。
【专利说明】一种含铁矿尾渣的陶瓷棕刚玉砂轮
【技术领域】
[0001]本发明涉及砂轮制造【技术领域】，具体涉及一种含铁矿尾渣的陶瓷棕刚玉砂轮及其
生产工艺。
【背景技术】
[0002]砂轮是磨具中使用范围最为广泛的一种工具，主要对金属或非金属工件的型面进行粗磨、半精磨、精磨以及开槽、切断等处理，在使用时处于高速旋转状态，需要承受较大的冲击力，因此对砂轮的强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐性能等均有较高的要求；砂轮主要由磨料和结合剂经压坯、干燥、焙烧制成，磨料的种类多种多样，常见的主要有刚玉、碳化硅、金刚石以及立方氮化硼等，这些磨料都有着良好的硬度以及一定的韧性，而其强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐性能均取决于结合剂，常见的结合剂为树脂结合剂、陶瓷结合剂、橡胶结合剂以及金属结合剂，各结合剂均有不同的特性，在实际应用中应根据砂轮工件使用条件，选择合适的结合剂，以增强磨料粘结牢固强度，提高磨具强度，改善磨削性能，赋予砂轮良好的使用性能。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于，提供一种含铁矿尾渣的陶瓷棕刚玉砂轮，以提高棕刚玉砂轮的磨削性能，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
一种含铁矿尾渣的陶瓷棕刚玉砂轮，其特征在于，本发明砂轮由以下重量份的原料制成:棕刚玉磨料50-55、白刚玉磨料30-34、钾长石5_7、氢氧化铝3_4、二氧化硅2_3、粘土3-4、锯末1-2、煤粉1-2、铁矿尾渣2-3、凹凸棒土 3_4、助剂7-9。
[0004]所述的助剂由以下重量份的原料制成:碳化硅磨料10-12、铁粉5-6、二氧化钛1-2、硅藻土粉2-3、高岭土粉5-6、氮化铝粉1-2、硅烷偶联剂KH550 2_3、二甲基硅油1_2、花生壳粉5-7 ;制备方法是将铁粉、二氧化钛、高岭土粉、氮化铝粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶联剂KH550混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入1020-1050°C下煅烧1-2小时，冷却后，粉碎成150-200目粉末，与其它剩余成分混合，即得。
[0005]所述的一种含铁矿尾渣的陶瓷棕刚玉砂轮，其生产工艺如下:
(1)将钾长石、氢氧化铝、二氧化硅、粘土、煤粉、铁矿尾渣、凹凸棒土混合，加热至1120-120(TC搅拌20-30min，搅拌结束后自然冷却至室温，球磨至200-300目粉体后，加入锯末、助剂，充分搅拌均匀备用；
(2)将棕刚玉磨料、白刚玉磨料加入步骤(I)所得的物料中，充分混合后备用；
(3)将(2)得到的混合物料送入模具中压制成型，成型条件:压力机设定温度为420-450°C，在15-18MPa条件下保压8_10min，出模得胚体；
(4)将胚体进行烧结处理，胚体先在20-25min内升温至680-750°C，保温3_4小时，再按20-25°C /min升温至1340_1380°C，保温12-14小时后取出，自然冷却后即得。
[0006]本发明的优点在于:采用钾长石、氢氧化铝、二氧化硅、粘土、煤粉、铁矿尾渣、凹凸棒土等原料搅拌制成了陶瓷结合剂，这种陶瓷结合剂性能稳定，热膨胀系数小，耐高温，耐腐蚀，加入的锯末能够产生气孔，有利于砂轮冷却和排屑，避免烧伤工件，且重利用了铁矿尾渣、锯末等原料，避免了资源的浪费，本发明制备的棕刚玉砂轮具有良好的硬度和磨削性能，较传统棕刚玉砂轮更为经久耐用。
【具体实施方式】
[0007]实施例1 本实施例砂轮由以下重量份原料制成:棕刚玉磨料55、白刚玉磨料34、钾长石5、氢氧化铝3、二氧化硅2、粘土 3、锯末1、煤粉1、铁矿尾渣2、凹凸棒土 3、助剂8。
[0008]助剂由以下重量份的原料制成:碳化硅磨料10、铁粉5、二氧化钛2、硅藻土粉2、高岭土粉5、氮化铝粉1、硅烷偶联剂KH550 3、二甲基硅油1、花生壳粉5 ;制备方法是将铁粉、二氧化钛、高岭土粉、氮化铝粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶联剂KH550混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入1020-1050°C下煅烧1-2小时，冷却后，粉碎成150-200目粉末，与其它剩余成分混合，即得。
[0009]所述的一种含铁矿尾渣的陶瓷棕刚玉砂轮，其生产工艺如下:
(1)将钾长石、氢氧化铝、二氧化硅、粘土、煤粉、铁矿尾渣、凹凸棒土混合，加热至1200°C搅拌20min，搅拌结束后自然冷却至室温，球磨至200目粉体后，加入锯末、助剂，充分搅拌均匀备用；
(2)将棕刚玉磨料、白刚玉磨料加入步骤(1)所得的物料中，充分混合后备用；
(3)将(2)得到的混合物料送入模具中压制成型，成型条件:压力机设定温度为420°C，在15MPa条件下保压IOmin,出模得胚体；
(4)将胚体进行烧结处理，胚体先在20min内升温至680°C，保温4小时，再按20°C/min升温至1340°C，保温14小时后取出，自然冷却后即得。
[0010]性能测试:
回转强度≥35米/秒；静平衡K系数< 0.25 ；
磨削钢结硬质合金材料磨除率可达2.6mm3/ (mm.s)以上；
硬度L级。
[0011]实施例2
本实施例砂轮由以下重量份原料制成:棕刚玉磨料55、白刚玉磨料30、钾长石7、氢氧化铝4、二氧化硅3、粘土 4、锯末2、煤粉2、铁矿尾渣3、凹凸棒土 4、助剂8。
[0012]助剂由以下重量份的原料制成:碳化硅磨料10、铁粉5、二氧化钛2、硅藻土粉2、高岭土粉5、氮化铝粉1、硅烷偶联剂KH550 3、二甲基硅油1、花生壳粉5 ;制备方法是将铁粉、二氧化钛、高岭土粉、氮化铝粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶联剂KH550混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入1020-1050°C下煅烧1-2小时，冷却后，粉碎成150-200目粉末，与其它剩余成分混合，即得。
[0013]所述的一种含铁矿尾渣的陶瓷棕刚玉砂轮，其生产工艺如下:
(I)将钾长石、氢氧化铝、二氧化硅、粘土、煤粉、铁矿尾渣、凹凸棒土混合，加热至1120°C搅拌30min，搅拌结束后自然冷却至室温，球磨至200目粉体后，加入锯末、助剂，充分搅拌均匀备用； (2)将棕刚玉磨料、白刚玉磨料加入步骤(I)所得的物料中，充分混合后备用；
(3)将(2)得到的混合物料送入模具中压制成型，成型条件:压力机设定温度为450°C，在18MPa条件下保压8min,出模得胚体；
(4)将胚体进行烧结处理，胚体先在25min内升温至750°C，保温3小时，再按25°C/min升温至1380°C，保温12小时后取出，自然冷却后即得。
【权利要求】
1.一种含铁矿尾渣的陶瓷棕刚玉砂轮，其特征在于，该砂轮由以下重量份的原料制成:棕刚玉磨料50-55、白刚玉磨料30-34、钾长石5_7、氢氧化铝3_4、二氧化硅2_3、粘土 3_4、锯末I_2、煤粉1-2、铁矿尾渣2-3、凹凸棒土 3-4、助剂7_9 ； 所述的助剂由以下重量份的原料制成:碳化硅磨料10-12、铁粉5-6、二氧化钛1-2、硅藻土粉2-3、高岭土粉5-6、氮化铝粉1-2、硅烷偶联剂KH550 2_3、二甲基硅油1_2、花生壳粉5-7 ;制备方法是将铁粉、二氧化钛、高岭土粉、氮化铝粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶联剂KH550混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入1020-1050°C下煅烧1-2小时，冷却后，粉碎成150-200目粉末，与其它剩余成分混合，即得。
2.如权利要求1所述的一种含铁矿尾渣的陶瓷棕刚玉砂轮，其工艺如下: (1)将钾长石、氢氧化铝、二氧化硅、粘土、煤粉、铁矿尾渣、凹凸棒土混合，加热至1120-120(TC搅拌20-30min，搅拌结束后自然冷却至室温，球磨至200-300目粉体后，加入锯末、助剂，充分搅拌均匀备用； (2)将棕刚玉磨料、白刚玉磨料加入步骤(I)所得的物料中，充分混合后备用； (3)将(2)得到的混合物料送入模具中压制成型，成型条件:压力机设定温度为420-450°C，在15-18MPa条件下保压8_10min，出模得胚体； (4)将胚体进行烧结处理，胚体先在20-25min内升温至680-750°C，保温3_4小时，再按20-25°C /min升温至1340_1380°C，保温12-14小时后取出，自然冷却后即得。
【文档编号】B24D3/14GK103786102SQ201410010445
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月10日 优先权日:2014年1月10日
【发明者】胡光胜 申请人:当涂县南方红月磨具磨料有限公司