大理石刀头的制备方法及所用到的胎体材料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种大理石刀头的制备方法及所用到的胎体材料，本发明中，大理石刀头中金刚石节块的胎体材料主要由Cu-Zn-Sn合金粉末、Cu粉末和Cu-Co-Fe合金粉末制成，此胎体材料中低熔点金属成份Sn和Zn含量低，烧结温度较高，可达820-860℃，焊接阶段可以适应铜焊工艺，焊接过程中刀头不膨胀、无烧损变形，焊接成本低，产品具有成本竞争优势，市场前景大。本发明方法所制得的大理石刀头，根据试验测定，其抗弯强度为1000-1400MPa，硬度80-95HRB，用桥切试验机测试，功率消耗为6-7KW，使用寿命可达20-24m2/mm，功率消耗和寿命均优于现有的大理石刀头。
【专利说明】大理石刀头的制备方法及所用到的胎体材料
【技术领域】
[0001]本发明涉及金刚石工具领域，具体涉及一种大理石刀头的制备方法及所用到的胎体材料。
【背景技术】
[0002]胎体即金刚石的金属烧结体，胎体的作用是把持金刚石，使其起到切割的作用，而不会过早地脱落掉。传统大理石刀头，其金刚石节块的胎体材料的烧结温度在680-720°C，要求焊接温度低，焊接阶段只能使用银焊工艺，而银焊料价格贵，产品成本较闻。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种大理石刀头的制备方法，用此方法制备的大理石刀头，其金刚石节块的烧结温度在820-860°C，焊接阶段可以适应铜焊工艺，成本较低。
[0004]本发明的另一目的是提供上述制备方法中所用到的胎体材料。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]一种大理石刀头的制备方法，通过如下步骤实现:
[0007]一、准备胎体材料:胎体材料主要由15-25%的Cu-Zn-Sn合金粉末、15-25%的Cu粉末和70-50%的Cu-Co-Fe合金粉末组成，上述各种粉末的粒度均为100-400目；按上述重量比例称取Cu-Zn-Sn合金粉末、Cu粉末和Cu-Co-Fe合金粉末，混合均匀，得到胎体材料；
[0008]二、准备金刚石:将粒度为25/30— 70/80的金刚石混合均匀；
[0009]三、将上述混合均匀的金刚石与上述混合均匀的胎体材料按金刚石15-30%、胎体材料85-70 %的重量比例混合在一起，得到混合料，并以此混合料的重量为基数加入6-10ml/kg的石腊,对此混合料进行充分润湿；
[0010]四、将上述混合料与上述石蜡的混合物混合均匀，得到节块坯料；
[0011]五、将上述节块坯料在1.5-2.0t/cm2压力下压制成型，得到压坯；
[0012]六、将压坯装入石墨模具，在真空热压烧结机中，820-860°C温度、200-350kg/cm2压力下保温l_2min ；
[0013]七、模具冷却后，拆模，得到金刚石节块；
[0014]八、将上述金刚石节块和65Mn材质的基体，在高频感应焊接机上焊接在一起，得到大理石刀头；高频感应焊接机的电流900-1000A，焊接时间5-10S，焊料为铜焊料；
[0015]九、对焊接好的大理石刀头经过整形、开刃和抛光，得到合格的产品。
[0016]一种新型胎体材料，主要由如下重量份数的组份混合而成:
[0017]Cu-Zn-Sn 合金粉末 15-25%
[0018]Cu 粉末15-25%
[0019]Cu-Co-Fe 合金粉末 70-50%
[0020]上述各种粉末的粒度均为100-400目。
[0021]采用上述方案后，本发明中，大理石刀头中金刚石节块的胎体材料中低熔点金属成份Sn和Zn含量低，烧结温度较高，可达820-860°C，焊接阶段可以适应铜焊工艺，焊接过程中刀头不膨胀、无烧损变形，焊接成本低，产品具有成本竞争优势，市场前景大。本发明方法所制得的大理石刀头，根据试验测定，其抗弯强度为1000-1400MPa，硬度80-95HRB，用桥切试验机测试，功率消耗为6-7KW，使用寿命可达20-24m2/mm，功率消耗和寿命均优于现有的大理石刀头。
【具体实施方式】
[0022]实施例一:
[0023]本发明一种新型金刚石节块的制备方法，通过如下步骤实现:
[0024]一、准备胎体材料:胎体材料主要由15 %的Cu-Zn-Sn合金粉末、15 %的Cu粉末和70%的Cu-Co-Fe合金粉末组成，上述各种粉末的粒度均为100-400目；按上述重量比例称取Cu-Zn-Sn合金粉末、Cu粉末和Cu-Co-Fe合金粉末，用三维混料机混合40_60min，得到胎体材料；
[0025]二、准备金刚石:将粒度为25/30— 70/80的金刚石用三维混料机混合15_30min ；
[0026]三、将上述混合均匀的金刚石与上述混合均匀的胎体材料按金刚石15-30%、胎体材料85-70%的重量比例混合在一起，得到混合料，并以此混合料的重量为基数加入6/kg的石蜡，对此混合料进行充分润湿；
[0027]四、将上述混合料与上述石蜡的混合物用三维混料机混合45-60min，得到节块坯料；
[0028]五、将上述节块坯料在1.5-2.0t/cm2压力下压制成型，得到压坯；
[0029]六、将压坯装入石墨模具，在真空热压烧结机中，820_860°C温度、200_350kg/cm2压力下保温l_2min ；
[0030]七、模具冷却后，拆模，得到金刚石节块；
[0031]八、对上述金刚石节块的待焊接面进行打磨，得到符合要求的待焊接弧面；
[0032]九、将上述金刚石节块和65Mn材质的基体，在20-35KW高频感应焊接机上焊接在一起，得到大理石刀头；高频感应焊接机的电流900-1000A，焊接时间5-10S，焊料为HL841铜焊料；
[0033]十、按质量标准检验金刚石节块与基体间的扭矩，焊接强度符合要求，观察金刚石节块外观，无膨胀、鼓泡和烧损等现象；
[0034]i^一、对焊接好的大理石刀头经过整形、开刃和抛光等后处理工序，得到合格的产品O
[0035]本实施例的一种新型胎体材料，由如下重量份数的组份混合而成:
[0036]Cu-Zn-Sn 合金粉末 15%
[0037]Cu 粉末15%
[0038]Cu-Co-Fe 合金粉末 7O %
[0039]上述各种粉末的粒度均为100-400目。
[0040]实施例二:
[0041]本发明一种新型金刚石节块的制备方法，通过如下步骤实现:
[0042]一、准备胎体材料:胎体材料主要由25%的Cu-Zn-Sn合金粉末、25%的Cu粉末和50%的Cu-Co-Fe合金粉末组成，上述各种粉末的粒度均为100-400目；按上述重量比例称取Cu-Zn-Sn合金粉末、Cu粉末和Cu-Co-Fe合金粉末，用三维混料机混合40_60min，得到胎体材料；
[0043]二、准备金刚石:将粒度为25/30— 70/80的金刚石用三维混料机混合15_30min ；
[0044]三、将上述混合均匀的金刚石与上述混合均匀的胎体材料按金刚石15-30%、胎体材料85-70%的重量比例混合在一起，得到混合料，并以此混合料的重量为基数加入8/kg的石蜡，对此混合料进行充分润湿；
[0045]四、将上述混合料与上述石蜡的混合物用三维混料机混合45-60min，得到节块坯料；
[0046]五、将上述节块坯料在1.5-2.0t/cm2压力下压制成型，得到压坯；
[0047]六、将压坯装入石墨模具，在真空热压烧结机中，820-860°C温度、200-350kg/cm2压力下保温l_2min ；
[0048]七、模具冷却后，拆模，得到金刚石节块；
[0049]八、对上述金刚石节块的待焊接面进行打磨，得到符合要求的待焊接弧面；
[0050]九、将上述金刚石节块和65Mn材质的基体，在20-35KW高频感应焊接机上焊接在一起，得到大理石刀头；高频感应焊接机的电流900-1000A，焊接时间5-10S，焊料为HL841铜焊料；
[0051]十、按质量标准检验金刚石节块与基体间的扭矩，焊接强度符合要求，观察金刚石节块外观，无膨胀、鼓泡和烧损等现象；
[0052]i^一、对焊接好的大理石刀头经过整形、开刃和抛光等后处理工序，得到合格的产品O
[0053]本实施例的一种新型胎体材料，由如下重量份数的组份混合而成:
[0054]Cu-Zn-Sn 合金粉末 25%
[0055]Cu 粉末25%
[0056]Cu-Co-Fe 合金粉末 δ0%
[0057]上述各种粉末的粒度均为100-400目。
[0058]实施例三:
[0059]本发明一种新型金刚石节块的制备方法，通过如下步骤实现:
[0060]一、准备胎体材料:胎体材料主要由20%的Cu-Zn-Sn合金粉末、20%的Cu粉末和60%的Cu-Co-Fe合金粉末组成，上述各种粉末的粒度均为100-400目；按上述重量比例称取Cu-Zn-Sn合金粉末、Cu粉末和Cu-Co-Fe合金粉末，用三维混料机混合40_60min，得到胎体材料；
[0061]二、准备金刚石:将粒度为25/30— 70/80的金刚石用三维混料机混合15_30min ；
[0062]三、将上述混合均匀的金刚石与上述混合均匀的胎体材料按金刚石15-30%、胎体材料85-70%的重量比例混合在一起，得到混合料，并以此混合料的重量为基数加入10/kg的石蜡，对此混合料进行充分润湿；
[0063]四、将上述混合料与上述石蜡的混合物用三维混料机混合45-60min，得到节块坯料；
[0064]五、将上述节块坯料在1.5-2.0t/cm2压力下压制成型，得到压坯；
[0065]六、将压坯装入石墨模具，在真空热压烧结机中，820_860°C温度、200_350kg/cm2压力下保温l_2min ；
[0066]七、模具冷却后，拆模，得到金刚石节块；
[0067]八、对上述金刚石节块的待焊接面进行打磨，得到符合要求的待焊接弧面；
[0068]九、将上述金刚石节块和65Mn材质的基体，在20-35KW高频感应焊接机上焊接在一起，得到大理石刀头；高频感应焊接机的电流900-1000A，焊接时间5-10S，焊料为HL841铜焊料；
[0069]十、按质量标准检验金刚石节块与基体间的扭矩，焊接强度符合要求，观察金刚石节块外观，无膨胀、鼓泡和烧损等现象；
[0070]i^一、对焊接好的大理石刀头经过整形、开刃和抛光等后处理工序，得到合格的产品O
[0071]本实施例的一种新型胎体材料，由如下重量份数的组份混合而成:
[0072]Cu-Zn-Sn 合金粉末 20 %
[0073]Cu 粉末20 %
[0074]Cu-Co-Fe 合金粉末 60 %
[0075]上述各种粉末的粒度均为100-400目。
【权利要求】
1.一种大理石刀头的制备方法，其特征在于:通过如下步骤实现: 一、准备胎体材料:胎体材料主要由15-25%的Cu-Zn-Sn合金粉末、15-25%的Cu粉末和70-50%的Cu-Co-Fe合金粉末组成，上述各种粉末的粒度均为100-400目；按上述重量比例称取Cu-Zn-Sn合金粉末、Cu粉末和Cu-Co-Fe合金粉末，混合均匀，得到胎体材料； 二、准备金刚石:将粒度为25/30—70/80的金刚石混合均匀； 三、将上述混合均匀的金刚石与上述混合均匀的胎体材料按金刚石15-30%、胎体材料85-70%的重量比例混合在一起，得到混合料，并以此混合料的重量为基数加入6-10ml/kg的石蜡，对此混合料进行充分润湿； 四、将上述混合料与上述石蜡的混合物混合均匀，得到节块坯料； 五、将上述节块坯料在1.5-2.0t/cm2压力下压制成型，得到压坯； 六、将压坯装入石墨模具，在真空热压烧结机中，820-860°C温度、200-350kg/cm2压力下保温l_2min ； 七、模具冷却后，拆模，得到金刚石节块； 八、将上述金刚石节块和65Mn材质的基体，在高频感应焊接机上焊接在一起，得到大理石刀头；高频感应焊接机的电流900-1000A，焊接时间5-10S，焊料为铜焊料； 九、对焊接好的大理石刀头经过整形、开刃和抛光，得到合格的产品。
2.一种新型胎体材料，其特征在于:主要由如下重量份数的组份混合而成: Cu-Zn-Sn 合金粉末 15-25% Cu 粉末15-25% Cu-Co-Fe 合金粉末 70-50% 上述各种粉末的粒度均为100-400目。
【文档编号】B22F1/00GK104289718SQ201410478014
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】袁兵云, 杨宏, 王政, 万庆松 申请人:泉州众志金刚石工具有限公司