本发明属于超硬材料技术领域,具体涉及一种利用废弃刀片制备钎焊硬质材料磨盘的方法。
背景技术:
目前制造业使用大量的硬质材料刀具,如硬质合金、金属陶瓷、金刚石刀片、陶瓷刀片和pcbn刀片等,随着舍弃式刀片不断推广,刀片在磨损后就随即列为废品,这就造成大量资源的浪费,尤其是硬质合金,其中含有大量不可再生资源钴和钨。硬质合计目前虽有回收办法,但是其回收过程污染较严重,陶瓷刀片、金属陶瓷刀片,金刚石刀片和pcbn刀片目前用过后都是直接丢弃。
技术实现要素:
本发明的目的是针对现有技术的不足之处,提供一种利用废弃刀片制备钎焊硬质材料磨盘的方法。
本发明的目的是以下述方式实现的:
一种利用废弃刀片制备钎焊硬质材料磨盘的方法,包括以下步骤:
(1)将废弃刀片破碎成粒径介于2.0-6.0mm的颗粒,筛分上述破碎好的硬质材料颗粒,将其分为粒径分别为2.0-3.0mm、3.0-4.0mm、4.0-5.0mm和5.0-6.0mm的硬质材料颗粒,并根据需要,选择合适粒度的硬质材料颗粒;
(2)将膏状焊料均匀涂抹在金属基体上,膏状焊料的厚度不小于硬质材料颗粒平均粒径的1/2,不大于硬质材料颗粒平均粒径的2/3;
(3)将硬质材料颗粒均匀撒在已涂抹膏状焊料的金属基体上,并将硬质材料颗粒按压到膏状焊料中,使其与焊料充分接触;
(4)将步骤(3)得到的工件放入真空炉中,真空度低于8.0×10-3,焊接温度为800-950℃,焊接时间1-10min,取出工件,冷却,得到钎焊硬质材料磨盘。
所述硬质材料颗粒的材质为硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、聚晶金刚石或聚晶立方氮化硼中的一种。
所述膏状焊料的制备方法为:称取铜粉50-80份,锡粉3-9份,钛粉6-15份,铟粉1-5份,锌粉0-6份,将上述金属粉混合均匀后加入到占金属粉总质量10%的十二烷中,搅拌均匀即得膏状焊料。
所述铜粉、锡粉、钛粉、铟粉或锌粉的粒度均小于300目。
相对于现有技术,本发明将废弃刀片制作成硬质材料磨盘,用来加工钢铁、石材等,不但可以废物利用,还可以提高加工效率。
具体实施方式
实施例1:
一种利用废弃刀片制备钎焊硬质材料磨盘的方法,包括以下步骤:
(1)将废弃刀片破碎成粒径介于2.0-6.0mm的颗粒,筛分上述破碎好的硬质材料颗粒,将其分为粒径分别为2.0-3.0mm、3.0-4.0mm、4.0-5.0mm和5.0-6.0mm的硬质材料颗粒,并根据需要,选择合适粒度的硬质材料颗粒;
(2)将膏状焊料均匀涂抹在金属基体上,膏状焊料的厚度不小于硬质材料颗粒平均粒径的1/2,不大于硬质材料颗粒平均粒径的2/3;
(3)将硬质材料颗粒均匀撒在已涂抹膏状焊料的金属基体上,并将硬质材料颗粒按压到膏状焊料中,使其与焊料充分接触;
(4)将步骤(3)得到的工件放入真空炉中,真空度低于8.0×10-3,焊接温度为800-950℃,焊接时间1-10min,取出工件,冷却,得到钎焊硬质材料磨盘。
硬质材料颗粒的材质为硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、聚晶金刚石或聚晶立方氮化硼中的一种。
膏状焊料的制备方法为:称取铜粉50-80份,锡粉3-9份,钛粉6-15份,铟粉1-5份,锌粉0-6份,将上述金属粉混合均匀后加入到占金属粉总质量10%的十二烷中,搅拌均匀即得膏状焊料。
铜粉、锡粉、钛粉、铟粉或锌粉的粒度均小于300目。
实施例2:
一种利用废弃刀片制备钎焊硬质材料磨盘的方法,包括以下步骤:
(1)将废弃刀片破碎成粒径介于2.0-6.0mm的颗粒,筛分上述破碎好的硬质材料颗粒,将其分为粒径分别为2.0-3.0mm、3.0-4.0mm、4.0-5.0mm和5.0-6.0mm的硬质材料颗粒,并根据需要,选择粒径范围为2.0-3.0mm的硬质材料颗粒;
(2)将膏状焊料均匀涂抹在金属基体上,膏状焊料的厚度等于硬质材料颗粒平均粒径的1/2;
(3)将硬质材料颗粒均匀撒在已涂抹膏状焊料的金属基体上,并将硬质材料颗粒按压到膏状焊料中,使其与焊料充分接触;按压方法为:在膏状焊料上铺一层纸,然后工作人员用手按压一下即可;
(4)将步骤(3)得到的工件放入真空炉中,真空度为7.0×10-3,焊接温度为800℃,焊接时间1min,取出工件,冷却,得到钎焊硬质材料磨盘。
膏状焊料的制备方法为:称取铜粉5kg,锡粉0.3kg,钛粉0.6kg,铟粉0.1kg,锌粉0kg,将上述金属粉混合均匀后加入到占金属粉总质量10%的十二烷中,搅拌均匀即得膏状焊料。
铜粉、锡粉、钛粉、铟粉或锌粉的粒度为325目。本实施例中的废弃刀片为硬质合金废弃刀片。
实施例3:
一种利用废弃刀片制备钎焊硬质材料磨盘的方法,包括以下步骤:
(1)将废弃刀片破碎成粒径介于2.0-6.0mm的颗粒,筛分上述破碎好的硬质材料颗粒,将其分为粒径分别为2.0-3.0mm、3.0-4.0mm、4.0-5.0mm和5.0-6.0mm的硬质材料颗粒,并根据需要,选择粒径范围为3.0-4.0mm的硬质材料颗粒;
(2)将膏状焊料均匀涂抹在金属基体上,膏状焊料的厚度等于硬质材料颗粒平均粒径的13/24;
(3)将硬质材料颗粒均匀撒在已涂抹膏状焊料的金属基体上,并将硬质材料颗粒按压到膏状焊料中,使其与焊料充分接触;按压方法为:在膏状焊料上铺一层纸,然后工作人员用手按压一下即可;
(4)将步骤(3)得到的工件放入真空炉中,真空度为6.0×10-3,焊接温度为830℃,焊接时间3min,取出工件,冷却,得到钎焊硬质材料磨盘。
膏状焊料的制备方法为:称取铜粉6kg,锡粉0.5kg,钛粉0.8kg,铟粉0.2kg,锌粉0.1kg,将上述金属粉混合均匀后加入到占金属粉总质量10%的十二烷中,搅拌均匀即得膏状焊料。
铜粉、锡粉、钛粉、铟粉或锌粉的粒度为400目。本实施例中的废弃刀片为金属陶瓷废弃刀片。
实施例4:
一种利用废弃刀片制备钎焊硬质材料磨盘的方法,包括以下步骤:
(1)将废弃刀片破碎成粒径介于2.0-6.0mm的颗粒,筛分上述破碎好的硬质材料颗粒,将其分为粒径分别为2.0-3.0mm、3.0-4.0mm、4.0-5.0mm和5.0-6.0mm的硬质材料颗粒,并根据需要,选择粒径范围为4.0-5.0mm的硬质材料颗粒;
(2)将膏状焊料均匀涂抹在金属基体上,膏状焊料的厚度等于硬质材料颗粒平均粒径的7/12;
(3)将硬质材料颗粒均匀撒在已涂抹膏状焊料的金属基体上,并将硬质材料颗粒按压到膏状焊料中,使其与焊料充分接触;按压方法为:在膏状焊料上铺一层纸,然后工作人员用手按压一下即可;
(4)将步骤(3)得到的工件放入真空炉中,真空度为5.0×10-3,焊接温度为860℃,焊接时间5min,取出工件,冷却,得到钎焊硬质材料磨盘。
膏状焊料的制备方法为:称取铜粉6.5kg,锡粉0.6kg,钛粉1.0kg,铟粉0.3kg,锌粉0.2kg,将上述金属粉混合均匀后加入到占金属粉总质量10%的十二烷中,搅拌均匀即得膏状焊料。
铜粉、锡粉、钛粉、铟粉或锌粉的粒度为460目。本实施例中的废弃刀片为聚晶金刚石废弃刀片。
实施例5:
一种利用废弃刀片制备钎焊硬质材料磨盘的方法,包括以下步骤:
(1)将废弃刀片破碎成粒径介于2.0-6.0mm的颗粒,筛分上述破碎好的硬质材料颗粒,将其分为粒径分别为2.0-3.0mm、3.0-4.0mm、4.0-5.0mm和5.0-6.0mm的硬质材料颗粒,并根据需要,选择粒径范围为5.0-6.0mm的硬质材料颗粒;
(2)将膏状焊料均匀涂抹在金属基体上,膏状焊料的厚度等于硬质材料颗粒平均粒径的15/24;
(3)将硬质材料颗粒均匀撒在已涂抹膏状焊料的金属基体上,并将硬质材料颗粒按压到膏状焊料中,使其与焊料充分接触;按压方法为:在膏状焊料上铺一层纸,然后工作人员用手按压一下即可;
(4)将步骤(3)得到的工件放入真空炉中,真空度为4.0×10-3,焊接温度为900℃,焊接时间8min,取出工件,冷却,得到钎焊硬质材料磨盘。
膏状焊料的制备方法为:称取铜粉7kg,锡粉0.8kg,钛粉1.2kg,铟粉0.4kg,锌粉0.4kg,将上述金属粉混合均匀后加入到占金属粉总质量10%的十二烷中,搅拌均匀即得膏状焊料。
铜粉、锡粉、钛粉、铟粉或锌粉的粒度为540目。本实施例中的废弃刀片为聚晶立方氮化硼废弃刀片。
实施例6:
一种利用废弃刀片制备钎焊硬质材料磨盘的方法,包括以下步骤:
(1)将废弃刀片破碎成粒径介于2.0-6.0mm的颗粒,筛分上述破碎好的硬质材料颗粒,将其分为粒径分别为2.0-3.0mm、3.0-4.0mm、4.0-5.0mm和5.0-6.0mm的硬质材料颗粒,并根据需要,选择粒径范围为5.0-6.0mm的硬质材料颗粒;
(2)将膏状焊料均匀涂抹在金属基体上,膏状焊料的厚度等于硬质材料颗粒平均粒径的2/3;
(3)将硬质材料颗粒均匀撒在已涂抹膏状焊料的金属基体上,并将硬质材料颗粒按压到膏状焊料中,使其与焊料充分接触;按压方法为:在膏状焊料上铺一层纸,然后工作人员用手按压一下即可;
(4)将步骤(3)得到的工件放入真空炉中,真空度为3.0×10-3,焊接温度为950℃,焊接时间10min,取出工件,冷却,得到钎焊硬质材料磨盘。
膏状焊料的制备方法为:称取铜粉8kg,锡粉0.9kg,钛粉1.5kg,铟粉0.5kg,锌粉0.6kg,将上述金属粉混合均匀后加入到占金属粉总质量10%的十二烷中,搅拌均匀即得膏状焊料。
铜粉、锡粉、钛粉、铟粉或锌粉的粒度为650目。本实施例中的废弃刀片为陶瓷废弃刀片。
对比例:购自郑州一帆超硬材料有限公司的钎焊硬质材料磨盘。
实施例2-6制得的硬质材料磨盘的各项耐磨性能技术指标参见表1。
由表1中的数据可知,利用废弃刀片制备的钎焊硬质材料磨盘的焊接强度、磨损量和寿命均达到甚至超过了现有的磨盘的性能参数,用来加工钢铁、石材等,不但可以废物利用,还可以提高加工效率。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明整体构思前提下,还可以作出若干改变和改进,这些也应该视为本发明的保护范围。