本发明属于磨削材料制备技术领域,具体涉及一种磨具的制备方法。
背景技术:
磨具是用以磨削、研磨和抛光的工具。大部分的磨具是用磨料加上结合剂制成的人造磨具,也有用天然矿岩直接加工成的天然磨具。磨具除在机械制造和其他金属加工工业中被广泛采用外,还用于粮食加工、造纸工业和陶瓷、玻璃、石材、塑料、橡胶、木材等非金属材料的加工。
磨具组织粗分为紧密、中等和疏松三类。较松组织的磨具使用时不易钝化,在磨削过程中发热少,能减少工件的发热变形和烧伤。较紧组织的磨具磨粒不易脱落,有利于保持磨具的几何形状。磨具的组织只在制造时按磨具配方予以控制,一般不作测定。超硬磨料固结磨具主要是由金刚石、立方氮化硼等与结合剂固结成的磨具。由于金刚石、立方氮化硼的价格高、具有很好的耐磨性能,用它们制造的固结磨具与普通磨料固结磨具不同,除超硬磨料层外,还有过渡层和基体。超硬磨料层是起切削作用的部分,由超硬磨料和结合剂组成。基体是在磨削中起支托作用的,由金属、电木或陶瓷等材料组成。过渡层用于连接基体和超硬磨料层,由结合剂构成,有时也可省去。常用的结合剂有树脂、金属、电镀金属和陶瓷等。
专利201910105578.6公开了磨头材料、磨具及磨具的制备方法。磨头材料包括以下重量份的组分:金刚石粉1份-3份、金属粉3份-5份、粘结剂3份-5份、陶瓷粉3份-5份及微量元素0.5份-1份。该磨具材料的硬度和耐磨性能虽然有所提高,但是,其只能适应销磨玻璃材料,对于韧性和硬度更高的合金材料的销磨,则不佳。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种磨具的制备方法。
一种磨具的制备方法,其特征在于,按照如下步骤进行:
(1)将基体置于模具中,然后再加入磨头材料,使磨头材料包围基体的其中一段,进行等静压成型,获得磨具生坯;
(2)将磨具生坯进行烘烤干燥,烘烤干燥的温度为90-120℃,烘烤时间5-8h;
(3)磨具生坯经烘烤干燥后,进行高温烧结,高温烧结的温度为1700-2200℃,烧结时间为2-3h,冷却至室温,制成。
所述基体的截面形状为圆柱形,椭圆形或者八角形。
所述磨头材料包括如下重量份数的组分:金刚石微粉30-50份,金属粉30-50份,硅灰石30-80份,粘接剂50-70份,萤石3-5份,长石3-6份,石榴子石3-5份,轮胎粉5-8份。
所述粘接剂为酚醛树脂,橡胶乳液,环氧乳液,丙烯酸酯乳液,聚氨酯乳液中的一种或几种。
所述金属粉为铜粉,钴粉,镍粉,铁粉中的一种或几种。
所述萤石,长石,石榴子石粉碎成粉末,粉末的细度为200-300目。
所述轮胎粉的细度为250-350目。
本发明的有益效果:采用本发明的方法制备的磨具,以金刚石微粉,金属粉,硅灰石的组合作为磨料,萤石,长石,石榴子石作为辅助添加剂,通过粘接剂粘接,轮胎粉强化,制备的磨具抗弯强度和硬度高,耐磨系数大,适合销磨硬金属合金材料。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种磨具的制备方法,其特征在于,按照如下步骤进行:
(1)将基体置于模具中,然后再加入磨头材料,使磨头材料包围基体的其中一段,进行等静压成型,获得磨具生坯;所述磨头材料包括如下重量份数的组分:金刚石微粉40份,铜粉40份,硅灰石60份,酚醛树脂60份,萤石4份,长石5份,石榴子石4份,轮胎粉6份;
(2)将磨具生坯进行烘烤干燥,烘烤干燥的温度为100℃,烘烤时间6h;
(3)磨具生坯经烘烤干燥后,进行高温烧结,高温烧结的温度为1900℃,烧结时间为2-3h,冷却至室温,制成。
实施例2
一种磨具的制备方法,其特征在于,按照如下步骤进行:
(1)将基体置于模具中,然后再加入磨头材料,使磨头材料包围基体的其中一段,进行等静压成型,获得磨具生坯;所述磨头材料包括如下重量份数的组分:金刚石微粉32份,钴粉32份,硅灰石40份,橡胶乳液55份,萤石3份,长石3份,石榴子石3份,轮胎粉6份;
(2)将磨具生坯进行烘烤干燥,烘烤干燥的温度为90℃,烘烤时间8h;
(3)磨具生坯经烘烤干燥后,进行高温烧结,高温烧结的温度为1700℃,烧结时间为h,冷却至室温,制成。
实施例3
一种磨具的制备方法,其特征在于,按照如下步骤进行:
(1)将基体置于模具中,然后再加入磨头材料,使磨头材料包围基体的其中一段,进行等静压成型,获得磨具生坯;所述磨头材料包括如下重量份数的组分:金刚石微粉50份,镍粉50份,硅灰石70份,环氧乳液70份,萤石5份,长石5份,石榴子石5份,轮胎粉7份;
(2)将磨具生坯进行烘烤干燥,烘烤干燥的温度为120℃,烘烤时间5h;
(3)磨具生坯经烘烤干燥后,进行高温烧结,高温烧结的温度为2200℃,烧结时间为2h,冷却至室温,制成。
实施例4
一种磨具的制备方法,其特征在于,按照如下步骤进行:
(1)将基体置于模具中,然后再加入磨头材料,使磨头材料包围基体的其中一段,进行等静压成型,获得磨具生坯;所述磨头材料包括如下重量份数的组分:金刚石微粉35份,铁粉45份,硅灰石66份,丙烯酸酯乳液55份,萤石5份,长石3份,石榴子石4份,轮胎粉6份;
(2)将磨具生坯进行烘烤干燥,烘烤干燥的温度为110℃,烘烤时间6h;
(3)磨具生坯经烘烤干燥后,进行高温烧结,高温烧结的温度为1800℃,烧结时间为2.5h,冷却至室温,制成。
实施例5
一种磨具的制备方法,其特征在于,按照如下步骤进行:
(1)将基体置于模具中,然后再加入磨头材料,使磨头材料包围基体的其中一段,进行等静压成型,获得磨具生坯;所述磨头材料包括如下重量份数的组分:金刚石微粉40份,铜粉40份,硅灰石60份,酚醛树脂60份,轮胎粉6份;
(2)将磨具生坯进行烘烤干燥,烘烤干燥的温度为100℃,烘烤时间6h;
(3)磨具生坯经烘烤干燥后,进行高温烧结,高温烧结的温度为1900℃,烧结时间为2-3h,冷却至室温,制成。
实施例6
一种磨具的制备方法,其特征在于,按照如下步骤进行:
(1)将基体置于模具中,然后再加入磨头材料,使磨头材料包围基体的其中一段,进行等静压成型,获得磨具生坯;所述磨头材料包括如下重量份数的组分:金刚石微粉40份,铜粉40份,酚醛树脂60份,萤石4份,长石5份,石榴子石4份,轮胎粉6份;
(2)将磨具生坯进行烘烤干燥,烘烤干燥的温度为100℃,烘烤时间6h;
(3)磨具生坯经烘烤干燥后,进行高温烧结,高温烧结的温度为1900℃,烧结时间为2-3h,冷却至室温,制成。
实验例:
取实施例1-6的磨具检测磨头的抗弯强度、硬度及耐磨性能,检测结果如表1所示:
表1
注:*代表与实施例1组比较p<0.05。
以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。