專利名稱：一種陶瓷金剛石砂輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種陶瓷金剛石砂輪及其制備方法，屬于磨具加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
砂輪是磨削加工中最主要的一類磨具。砂輪是在磨料中加入結(jié)合劑，經(jīng)壓坯、干燥和焙燒而制成的多孔體。砂輪是磨具中用量最大、使用面最廣的一種，使用時高速旋轉(zhuǎn)，可對金屬或非金屬工件的外圓、內(nèi)圓、平面和各種型面等進(jìn)行粗磨、半精磨和精磨以及開槽和切斷等。砂輪中用以粘結(jié)磨料的物質(zhì)稱結(jié)合劑，結(jié)合劑的性能決定砂輪的強(qiáng)度、抗沖擊性、耐熱性及抗腐蝕能力。目前結(jié)合劑主要分為陶瓷、樹脂、橡膠和金屬四種，其中陶瓷結(jié)合劑耐熱性、耐腐蝕性好、氣孔率大、易保持輪廓，適用于v〈35m/s的各種成形磨削、磨齒輪、磨螺紋等。陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪是用配比好的陶瓷結(jié)合劑把磨粒粘結(jié)起來，經(jīng)壓坯、干燥、焙燒及修整而成的，具有很多氣孔、用磨粒進(jìn)行切削的磨具。陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪有高強(qiáng)度，耐熱性能好，切削鋒利，磨削效率高，磨削過程中不易發(fā)熱和堵塞，熱膨脹量小，以控制加工精度。同樹脂結(jié)合劑砂輪相比，它他解決了樹脂金剛石砂輪的低壽命，磨削效率低，磨具本身在磨削過程中易變性的問題。因此陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪在鉆石、工業(yè)陶瓷、金剛石復(fù)合片，金剛石聚晶，金剛石刀具，立方氮化硼，硬質(zhì)合金等高硬脆材料等一些特殊材料的磨削加工中，具有越來越明顯的優(yōu)勢，在金剛石磨具的發(fā)展中有著良好的前景。被認(rèn)為是高速、高效、高精、低磨削成本、低環(huán)境污染的高性能磨具，具有越來越廣泛的應(yīng)用，是近來世界各國磨削工具競相研究開發(fā)的熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種陶瓷金剛石砂輪，以增加陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪的強(qiáng)度和硬度，提高其性能。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種陶瓷金剛石砂輪，其特征在于，其是由下列重量份的原料制成
金剛石磨料50-60、鉻剛玉磨料10-20、廢鋼粉4-8、核桃殼粒1_3、聚酰胺蠟微粉2_3、偏苯三酸三辛酯1-2、膨潤土 2-5、白云石2-5、黑錳礦石3-6、石英砂2_5、廢鐵粉2_3。所述的陶瓷棕剛玉砂輪各原料組分的重量份如下表中各配方之一
原料I棕剛玉磨料I鉻剛玉磨料I廢鋼粉I核桃殼粒I聚酰胺蠟微粉I偏苯三酸三辛酯I膨潤土 I白云石I黑錳礦石I石英砂I廢鐵
Wj I50125 ~ 1.4 2.2~ 1.2~ 2 ~ 33 2.1
Wj 254156 ~ 1.8 2.5~ 1.4~ 5 ~ 43 2.4
Wj 357187 — 2.4 2.7~ 1.8~ 6 ~ 54 2.6
Wj ^60208 — 2.8 3.0~ 2.0~ 7 ~ 65 2.8
所述的膨潤土、白云石、黑錳礦石、石英砂、廢鐵粉經(jīng)過2600-3000°C高溫熔煉，冷卻后球磨成納米陶瓷粉末，即可成為陶瓷結(jié)合劑。所述的陶瓷棕剛玉砂輪的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)按上述配方將各組分裝入混料機(jī)中，混和1-2小時，充分混勻；
(2)將混料倒入模具中，再將模具放入壓機(jī)壓制，同時加熱模具，先預(yù)加壓1-2兆帕，壓機(jī)上、下板加熱溫度300-350°C，時間2-4分鐘，然后升壓至11-12兆帕，保壓3_5分鐘，然后將處理溫度升至720-750°C，保溫2-3小時；再自然冷卻至40_450°C，再按每分鐘3_5°C升溫至1210-1250°C，保溫6-7小時；
(3 )熱壓完畢后冷卻至常溫，取出砂輪工件即可。本發(fā)明具有以下有益效果
I、本發(fā)明中結(jié)合劑采用陶瓷料，可以使砂輪不易變形，耐熱性好，具有很高的耐磨性，解決了現(xiàn)有砂輪耐熱性差，易變形的問題；各種陶瓷料粘結(jié)性能好，可以有效地防止裂紋，解決了現(xiàn)有砂輪粘結(jié)劑性能不佳，磨料易脫落的問題。2、本發(fā)明陶瓷結(jié)合劑組分添加了廢鐵粉金屬粉末，不但提高了砂輪的導(dǎo)熱性能，散熱快，磨削溫度低，而且增大了砂輪的硬度和強(qiáng)度，減少剛性磨削形成的裂紋，其磨削效率和使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)砂輪，綜合效益提高50%以上。
具體實施例方式下列通過具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。實施例I
陶瓷金剛石砂輪由下列重量份的原料制成金剛石磨料50、鉻剛玉磨料12、廢鋼粉5、核桃殼粒I. 4、聚酰胺蠟微粉2. 2、偏苯三酸三辛酯I. 2、膨潤土 2、白云石2、黑錳礦石3、石英砂3、廢鐵粉2. I。所述的膨潤土、白云石、黑錳礦石、石英砂、廢鐵粉經(jīng)過2687°C高溫熔煉，冷卻后球磨成納米陶瓷粉末，即可成為陶瓷結(jié)合劑。陶瓷金剛石砂輪的制備方法包括以下步驟
(O按上述配方將各組分裝入混料機(jī)中，混和I小時，充分混勻；
(2)將混料倒入模具中，再將模具放入壓機(jī)壓制，同時加熱模具，先預(yù)加壓I兆帕，壓機(jī)上、下板加熱溫度300°C，時間2鐘，然后升壓至11兆帕，保壓3分鐘，然后將處理溫度升至720°C，保溫2小時；
(3 )熱壓完畢后冷卻至常溫，取出砂輪工件即可。實施例2
陶瓷金剛石砂輪由下列重量份的原料制成金剛石磨料54、鉻剛玉磨料15、廢鋼粉6、核桃殼粒I. 8、聚酰胺蠟微粉2. 5、偏苯三酸三辛酯I. 4、膨潤土 4、白云石5、黑錳礦石4、石英砂3、廢鐵粉2. 4。所述的膨潤土、白云石、黑錳礦石、石英砂、廢鐵粉經(jīng)過2745°C高溫熔煉，冷卻后球磨成納米陶瓷粉末，即可成為陶瓷結(jié)合劑。陶瓷金剛石砂輪的制備方法包括以下步驟
(O按上述配方將各組分裝入混料機(jī)中，混和I小時，充分混勻；
(2)將混料倒入模具中，再將模具放入壓機(jī)壓制，同時加熱模具，先預(yù)加壓I兆帕，壓機(jī)上、下板加熱溫度310°C，時間2鐘，然后升壓至11兆帕，保壓3分鐘，然后將處理溫度升至730°C，保溫2小時；再自然冷卻至40-450°C，再按每分鐘3_5°C升溫至1210_1250°C，保溫6-7小時；
(3 )熱壓完畢后冷卻至常溫，取出砂輪工件即可。
實施例3
陶瓷金剛石砂輪由下列重量份的原料制成金剛石磨料57、鉻剛玉磨料18、廢鋼粉7、核桃殼粒2. 4、聚酰胺蠟微粉2. 7、偏苯三酸三辛酯I. 8、膨潤土 5、白云石6、黑錳礦石5、石英砂4、廢鐵粉2. 6。所述的膨潤土、白云石、黑錳礦石、石英砂、廢鐵粉經(jīng)過2810°C高溫熔煉，冷卻后球磨成納米陶瓷粉末，即可成為陶瓷結(jié)合劑。陶瓷金剛石砂輪的制備方法包括以下步驟
(O按上述配方將各組分裝入混料機(jī)中，混和2小時，充分混勻；
(2)將混料倒入模具中，再將模具放入壓機(jī)壓制，同時加熱模具，先預(yù)加壓2兆帕，壓機(jī)上、下板加熱溫度330°C，時間3鐘，然后升壓至12兆帕，保壓4分鐘，然后將處理溫度升至740°C，保溫3小時；再自然冷卻至40-450°C，再按每分鐘3_5°C升溫至1210_1250°C，保溫6-7小時； (3 )熱壓完畢后冷卻至常溫，取出砂輪工件即可。實施例4
陶瓷金剛石砂輪由下列重量份的原料制成金剛石磨料60、鉻剛玉磨料20、廢鋼粉8、核桃殼粒2. 8、聚酰胺蠟微粉3. O、偏苯三酸三辛酯2. O、膨潤土 6、白云石7、黑錳礦石6、石英砂5、廢鐵粉2. 8。所述的膨潤土、白云石、黑錳礦石、石英砂、廢鐵粉經(jīng)過2902°C高溫熔煉，冷卻后球磨成納米陶瓷粉末，即可成為陶瓷結(jié)合劑。陶瓷金剛石砂輪的制備方法包括以下步驟
(O按上述配方將各組分裝入混料機(jī)中，混和2小時，充分混勻；
(2)將混料倒入模具中，再將模具放入壓機(jī)壓制，同時加熱模具，先預(yù)加壓2兆帕，壓機(jī)上、下板加熱溫度350°C，時間4鐘，然后升壓至12兆帕，保壓5分鐘，然后將處理溫度升至750°C，保溫3小時；再自然冷卻至40-450°C，再按每分鐘3_5°C升溫至1210_1250°C，保溫6-7小時；
(3 )熱壓完畢后冷卻至常溫，取出砂輪工件即可。
權(quán)利要求
1.一種陶瓷金剛石砂輪，其特征在于，其是由下列重量份的原料制成金剛石磨料50-60、鉻剛玉磨料10-20、廢鋼粉4-8、核桃殼粒1_3、聚酰胺蠟微粉2-3、偏苯三酸三辛酯1-2、膨潤土 2-5、白云石2-5、黑錳礦石3_6、石英砂2_5、廢鐵粉2_3。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陶瓷棕剛玉砂輪，其特征在于，所述的陶瓷棕剛玉砂輪各原料組分的重量份如下表中各配方之一
3.—種如權(quán)利要求I或2所述的陶瓷棕剛玉砂輪的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 Cl)按上述配方將各組分裝入混料機(jī)中，混和1-2小時，充分混勻； (2)將混料倒入模具中，再將模具放入壓機(jī)壓制，同時加熱模具，先預(yù)加壓1-2兆帕，壓機(jī)上、下板加熱溫度300-350°C，時間2-4分鐘，然后升壓至11-12兆帕，保壓3_5分鐘，然后將處理溫度升至720-750°C，保溫2-3小時；再自然冷卻至40_450°C，再按每分鐘3_5°C升溫至1210-1250°C，保溫6-7小時； (3)熱壓完畢后冷卻至常溫，取出砂輪工件即可。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種陶瓷金剛石砂輪，其是由重量份的金剛石磨料50-60、鉻剛玉磨料10-20、廢鋼粉4-8、核桃殼粒1-3、聚酰胺蠟微粉2-3、偏苯三酸三辛酯1-2、膨潤土2-5、白云石2-5、黑錳礦石3-6、石英砂2-5、廢鐵粉2-3組成。本發(fā)明中結(jié)合劑采用陶瓷料，可以使砂輪不易變形，耐熱性好，具有很高的耐磨性；各種陶瓷料粘結(jié)性能好，可以有效地防止裂紋，解決了現(xiàn)有砂輪耐熱性差，易變形的問題。解決了現(xiàn)有砂輪粘結(jié)劑性能不佳，磨料易脫落的問題。本發(fā)明陶瓷結(jié)合劑組分添加了廢鐵粉金屬粉末，不但提高了砂輪的導(dǎo)熱性能，散熱快，磨削溫度低，而且增大了砂輪的硬度和強(qiáng)度，減少剛性磨削形成的裂紋，其磨削效率和使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)砂輪，綜合效益提高50%以上。
文檔編號B24D3/34GK102825560SQ201210271069
公開日2012年12月19日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者孫兆英 申請人:安徽威銘耐磨材料有限公司