專利名稱：：一種砂布、砂帶用磨料及其制作工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及砂布及砂帶用，具有長壽命高磨削效率的金剛石/立方氮化硼磨料，本發(fā)明還涉及該磨料的制作工藝。
背景技術(shù)：
：傳統(tǒng)普通的砂布、砂帶一般利用碳化硅、氧化鋁等普通磨料，其使用效率低，使用壽命短。這種傳統(tǒng)的普通砂布、砂帶對于一些硬度較大的工件材質(zhì)，不能夠滿足對其表面光潔度的要求，而且使用壽命和磨削效率十分有限，導(dǎo)致磨削加工成本大幅度提高或無法滿足加工要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是提供新型砂布、砂帶用釬焊超硬材料金剛石/立方氮化硼層磨料及其制備工藝，代替?zhèn)鹘y(tǒng)普通的砂布、砂帶磨料，通過采用全新的材料和制造工藝，得到一種新型的柔性釬焊金剛石/立方氮化硼層薄片。其制作工藝簡單易行，無毒，無污染，制備的磨料的耐磨性能大大增強，使得砂布、砂帶工具的工作效率和使用壽命大幅度提高。本發(fā)明的磨料是將釬料預(yù)合金粉末混料后，再與金剛石/立方氮化硼配混，冷壓成薄片，薄片釬焊燒結(jié)成的柔性薄片。所述的釬料預(yù)合金粉末包括以下質(zhì)量百分比的組分Cu3045%，F(xiàn)e2040%，Co820%，Cr310%，Sn38%，Ti25%，Sil3%，Bl3%。所述的金剛石/立方氮化硼中，金剛石和立方氮化硼的質(zhì)量比例均為0%100%;所述的金剛石/立方氮化硼占與釬料預(yù)合金粉末混合后混料的質(zhì)量比為1%30%(在混料中體積比例為3%50%)，兩者粒度均小于20目。根據(jù)需要，金剛石和立方氮化硼可單獨使用也可混合使用，即兩者的質(zhì)量比例為0%100%。金剛石和立方氮化硼混合使用時，根據(jù)計算需用量臨時稱取混合。根據(jù)配方計算出釬焊預(yù)合金粉料的用量，準(zhǔn)確稱量，然后加入需要量的金剛石/立方氮化硼配，再按照混合粉末總質(zhì)量的1%3%添加成型劑，一起放在專用混料設(shè)備中進行機械混合。其作用是使金剛石/立方氮化硼和釬料預(yù)合金粉末之間混合均勻，不因兩者之間的密度不同產(chǎn)生偏析和浮選，并改善粉末的成形性能?；旌煤蟮姆哿涎b入干燥器皿內(nèi)密封保存?zhèn)溆迷趬毫C中冷壓成形工藝步驟為稱量一模具檢査一模具裝配一投料一刮平一裝壓頭一送入壓力機壓制一保壓一卸壓一卸模。將冷壓薄片裝在耐高溫的陶瓷燒舟內(nèi)，送入真空或通保護氣氛(保護氣氛一般用『或氨分解得到的『+『或其它惰性氣體)的釬焊加熱設(shè)備內(nèi)加熱燒結(jié)至750110(TC，并保溫30秒5分鐘，然后隨爐自然冷卻。將本發(fā)明制造的磨料金剛石/立方氮化硼通過強力膠粘結(jié)在砂布、砂帶的基材表面，從而形成耐磨工具。通過査閱文獻，暫未發(fā)現(xiàn)采用類似方法制造超硬磨料金剛石/立方氮化硼砂布、砂帶。本發(fā)明的優(yōu)勢在于以往的普通砂布、砂帶采用的是SiC、A"(P或其它普通磨料，本發(fā)明采用的是超硬磨料金剛石和立方氮化硼做為磨料，這樣得到的砂布、砂帶的耐磨性能強、研磨效率高。另外普通砂布、砂帶用磨料是利用樹脂作為SiC、A"03或其它普通磨料的包鑲材料，樹脂的包鑲能力非常小，本發(fā)明采用金屬釬料預(yù)合金粉末作為超硬磨料金剛石和立方氮化硼的包鑲材料，極大提高了對超硬磨料金剛石和立方氮化硼的包鑲能力。同時，普通砂布、砂帶磨料在制造過程中，由于采用了樹脂成分，對環(huán)境有一定的污染，對人體有一定的危害，本發(fā)明得到的超硬磨料金剛石和立方氮化硼砂布、砂帶未采用任何有害物質(zhì)，制造過程是在密封設(shè)備中進行的，生產(chǎn)工藝快捷，對環(huán)境不會造成污染，對人體也沒有任何危害。試驗對比情況利用100mmX610mm尺寸40目的普通砂帶和本發(fā)明金剛石/立方氮化硼砂帶，研磨同樣質(zhì)量、尺寸為40mmX24mm陶瓷塊表面，要求達到同樣光潔度。一條100mmX610mm普通砂帶加工40mmX24mm陶瓷塊表面50件用時2小時報廢。使用本發(fā)明一條100mmX610mm金剛石/立方氮化硼砂帶，加工40mmX24mm陶瓷塊表面1000件用時10小時后，砂帶才報廢。由以上可知，本發(fā)明制作工藝簡單易行，無毒，無污染，制備的磨料的耐磨性能大大增強，使得砂布、砂帶工具的工作效率和使用壽命大幅度提高。具體實施例方式以下實施例旨在進一步說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。實施例l-4按照如下方法制備釬料預(yù)合金粉末成分與制取釬料預(yù)合金粉末中每種元素成分質(zhì)量比例為38%CU，28%Fe，12%Co，5%Cr，8%Sn，5%Ti，2%Si，2。/。B等，將上述材料按照要求質(zhì)量比例稱取備好，然后通過粉末冶金的霧化常規(guī)制粉方法，得到釬料預(yù)合金粉末，取用制得-300目的釬料預(yù)合金粉末待用。選取40/45目的優(yōu)質(zhì)人造金剛石，并按質(zhì)量比(見表l)，配用準(zhǔn)備好的釬料預(yù)合金粉末，加入質(zhì)量比2%的成型劑在專用混料設(shè)備進行充分混合?；旌贤瓿珊?，利用專用壓力機和專用模具，將金剛石和釬料預(yù)合金粉末的混合料壓制成厚X寬X長4mmX4mmX10mm的薄片。將壓制好的薄片裝在陶瓷燒舟內(nèi)，放入專用釬焊設(shè)備爐內(nèi)，通入保護氣體，同時通電加熱，待溫度達到105(TC時，保溫2分鐘，然后斷電自然冷卻，待溫度降到室溫時，停止通入保護氣體，將陶瓷燒舟從釬焊設(shè)備爐內(nèi)取出，從陶瓷燒舟剝離出燒制好的金剛石層薄片。將剝離下來的金剛石層薄片，用強力膠(如大力士A、B膠)，將金剛石層的薄片粘結(jié)在事先準(zhǔn)備好的尺寸為100mmX610mm砂帶基材表面(或其它尺寸的砂布、砂帶基材表面)，即得到金剛石超硬材料磨粒強耐磨砂布、砂帶。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實施例l-4金剛石超硬磨料制成的砂布、砂帶適合于磨削加工非金屬材料。實施例5-7按照如下方法制備釬料預(yù)合金粉末成分與制取釬料預(yù)合金粉末中每種元素成分質(zhì)量比例為45%CU，38%Fe，20%Co，10%Cr，8%Sn，5%Ti，2%Si，2MB等，將上述材料按照要求質(zhì)量比例稱取備好，然后通過粉末冶金的霧化常規(guī)制粉方法，得到釬料預(yù)合金粉末，取用制得-300目的釬料預(yù)合金粉末待用。選取40/45目的優(yōu)質(zhì)人造金剛石和立方氮化硼，并按質(zhì)量比(見表2)，配用準(zhǔn)備好的釬料預(yù)合金粉末，加入質(zhì)量比2%的成型劑在專用混料設(shè)備進行充分混合?；旌贤瓿珊螅脤Ｓ脡毫C和專用模具，將金剛石、立方氮化硼和釬料預(yù)合金粉末的混合料壓制成厚X寬X長4mmX4mmX10mm的薄片。將壓制好的薄片裝在陶瓷燒舟內(nèi)，放入專用釬焊設(shè)備爐內(nèi)，通入保護氣體，同時通電加熱，待溫度達到100(TC時，保溫5分鐘，然后斷電自然冷卻，待溫度降到室溫時，停止通入保護氣體，將陶瓷燒舟從釬焊設(shè)備爐內(nèi)取出，從陶瓷燒舟剝離出燒制好的金剛石/立方氮化硼層薄片。將剝離下來的金剛石/立方氮化硼層薄片，用強力膠(如大力士A、B膠)，將金剛石/立方氮化硼層的薄片粘結(jié)在事先準(zhǔn)備好的尺寸為100mmX610mm砂帶基材表面(或其它尺寸的砂布、砂帶基材表面)，即得到金剛石/立方氮化硼超硬材料磨粒強耐磨砂布、砂帶。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實施例5-7金剛石/立方氮化硼超硬磨料制備的砂布、砂帶適合于加工非金屬、金屬復(fù)合材料。實施例8釬料預(yù)合金粉末成分與制取釬料預(yù)合金粉末中每種元素成分質(zhì)量比例為30%CU，20%Fe，8%Co，3%Cr，3%Sn，2%Ti，2%Si，2MB等，將上述材料按照要求質(zhì)量比例稱取備好，然后通過粉末冶金的霧化常規(guī)制粉方法，得到釬料預(yù)合金粉末，取用制得-300目的釬料預(yù)合金粉末待用。選取40/45目的優(yōu)質(zhì)立方氮化硼，并按l:IO的質(zhì)量比，即每稱取lg立方氮化硼，配用準(zhǔn)備好的釬料預(yù)合金粉末10g，加入質(zhì)量比2%的成型劑在專用混料設(shè)備進行充分混合?；旌贤瓿珊螅脤Ｓ脡毫C和專用模具，將立方氮化硼和釬料預(yù)合金粉末的混合料壓制成厚X寬X長4mmX4mmX10mm的薄片。將壓制好的薄片裝在陶瓷燒舟內(nèi)，放入專用釬焊設(shè)備爐內(nèi)，通入保護氣體，同時通電加熱，待溫度達到95(TC時，保溫1分鐘，然后斷電自然冷卻，待溫度降到室溫時，停止通入保護氣體，將陶瓷燒舟從釬焊設(shè)備爐內(nèi)取出，從陶瓷燒舟剝離出燒制好的立方氮化硼層薄片。將剝離下來的立方氮化硼層薄片，用強力膠(如大力士A、B膠)，將立方氮化硼層薄片粘結(jié)在事先準(zhǔn)備好的尺寸為100mmX610mm砂帶基材表面(或其它尺寸的砂布、砂帶基材表面)，即得到立方氮化硼超硬材料磨粒強耐磨砂布、砂帶。本實施例立方氮化硼超硬磨料制備的砂布、砂帶適合于加工金屬材料。權(quán)利要求1.一種砂布、砂帶用磨料，其特征在于，所述的磨料是將釬料預(yù)合金粉末混料后，再與金剛石/立方氮化硼配混，冷壓成薄片，薄片釬焊燒結(jié)成的柔性薄片。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的磨料，其特征在于，釬料預(yù)合金粉末包括以下質(zhì)量百分比的組分Cu3045%，F(xiàn)e2040%，Co820%，Cr310%，Sn38%，Ti25%，Sil3%，Bl3%。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的磨料，其特征在于，所述的金剛石/立方氮化硼中，金剛石和立方氮化硼的質(zhì)量比例均為0%100%;所述的金剛石/立方氮化硼占與釬料預(yù)合金粉末混合后占混料的質(zhì)量比為1%30%，兩者粒度均小于20目。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的磨料，其特征在于，將冷壓薄片裝在耐高溫的陶瓷燒舟內(nèi)，送入真空或通保護氣氛的釬焊加熱設(shè)備內(nèi)加熱燒結(jié)至750110(TC，并保溫30秒5分鐘，然后隨爐自然冷卻。5.權(quán)利要求l所述的磨料的制作工藝，其特征在于，將釬料預(yù)合金粉末混料后，再與金剛石/立方氮化硼配混，冷壓成薄片，薄片釬焊燒結(jié)成柔性薄片。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磨料的制作工藝，其特征在于，釬料預(yù)合金粉末包括以下質(zhì)量百分比的組分Cu3045%，F(xiàn)e2040%，Co820%，Cr310%，Sn38%，Ti25%，Si13%，B13%。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磨料的制作工藝，其特征在于，所述的金剛石/立方氮化硼中，金剛石和立方氮化硼的質(zhì)量比例均為0%100%;所述的金剛石/立方氮化硼占與釬料預(yù)合金粉末混合后占混料的體積濃度為3%50%，兩者粒度均小于20目。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磨料的制作工藝，其特征在于，釬料預(yù)合金粉末混料，然后與金剛石/立方氮化硼配混，再按照混合粉末總質(zhì)量的1%3%添加成型劑，冷壓成薄片。9.根據(jù)權(quán)利要求5或8所述的磨料的制作工藝，其特征在于，將冷壓薄片裝在耐高溫的陶瓷燒舟內(nèi)，送入真空或通保護氣氛的釬焊加熱設(shè)備內(nèi)加熱燒結(jié)至750IIO(TC，并保溫30秒5分鐘，然后隨爐自然冷卻。全文摘要本發(fā)明公開了一種砂布、砂帶用磨料及其制作工藝，其包括釬料預(yù)合金粉末混料后再與金剛石/立方氮化硼配混，冷壓成薄片，薄片釬焊燒結(jié)成柔性薄片。將柔性薄片粘結(jié)于砂布、砂帶基材表面，即形成耐磨砂布、砂帶。本發(fā)明提供了一種可方便快捷將釬焊金剛石/立方氮化硼層應(yīng)用于制造多種強耐磨砂布、砂帶磨料的方法，其制作工藝簡單易行，無毒，無污染，制備的磨料的耐磨性能大大增強，使得砂布、砂帶工具的工作效率和使用壽命大幅度提高。文檔編號B24D11/00GK101664904SQ20091030705公開日2010年3月10日申請日期2009年9月15日優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日發(fā)明者張紹和,莉施,李躍華,歡馬申請人:中南大學(xué);江蘇友和工具有限公司