連接金屬法蘭的金剛石切磨片的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及金剛石切削工具的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種連接金屬 法蘭的金剛石切磨片的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 金剛石是已知材料中硬度最高的材料，因而金剛石切削工具成為加工各種堅(jiān)硬材 料不可或缺的材料。金剛石切削工具是將金屬粉末和人造金剛石顆粒相混合，經(jīng)壓制和燒 結(jié)而成。而且隨著社會(huì)不斷發(fā)展，基礎(chǔ)化建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，也給金剛石工具提供了更加廣 闊的應(yīng)用市場(chǎng)，如今金剛石工具已廣泛應(yīng)用于石材、玻璃、陶瓷以及房屋、道路、橋梁等工程 建設(shè)中，市場(chǎng)對(duì)金剛石工具的使用性能也不斷提高，鋒利度好、耐磨性高，使用方便，操作簡(jiǎn) 單是用戶一致追求。
[0003] 金剛石工具使用性能主要體現(xiàn)為兩個(gè)方面：切割和打磨。金剛石工具這兩種性能 在當(dāng)今市場(chǎng)上都是分開(kāi)進(jìn)行的，用戶使用時(shí)很不方便，經(jīng)常換機(jī)器，換產(chǎn)品，耗時(shí)耗工。目前 還沒(méi)有一款產(chǎn)品將兩者有機(jī)結(jié)合起來(lái)，本發(fā)明通過(guò)獨(dú)特設(shè)計(jì)，采用高強(qiáng)度材質(zhì)高性能粉料 將切和磨兩種使用方式有機(jī)結(jié)合起來(lái)，用戶使用簡(jiǎn)單，操作方便明顯提高生產(chǎn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的金剛石工具切和磨性能相互獨(dú)立問(wèn)題，本發(fā)明的目的 在于提供了一種連接金屬法蘭的金剛石切磨片的制備方法。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：
[0006] 一種連接金屬法蘭的金剛石切磨片的制備方法，通過(guò)以下工序制備得到：金屬結(jié) 合劑和金剛石的配料、造粒-冷壓-熱壓燒結(jié)-擦片沖孔、噴漆、開(kāi)刃-組裝法蘭-檢驗(yàn)包 裝入庫(kù)；其特征在于：熱壓燒結(jié)的溫度為800~880°C，壓力為250~300kgf/cm 2。
[0007] 其中，金剛石的濃度為0? 5~0? 8ct/cm3。
[0008] 其中，所述金剛石的粒度為35/40~50/60,并且粒度為35/40的體積占30~ 35 %，粒度為40/45的體積占35~40 %，粒度為50/60的體積占25~30 %。
[0009] 其中，所述金屬結(jié)合劑由19~22wt%的TSP合金粉、35~40wt%的銅粉、8~ 10wt%的錫粉、1. 0~1. 5wt%的造孔齊I」，和余量的霧化合金粉組成。
[0010] 其中，所述霧化合金粉中，以其重量計(jì)含有：8~10wt%的錫、35~40wt%的銅，和 余量的鐵。
[0011] 其中，所述TSP合金粉中，以其重量計(jì)含有以下組分：18~20wt%的Ni、6~8wt% 的Cr、10~15wt%的Co、l. 0~1. 5wt%的C、l. 2~1. 5wt%的CrN，和余量的Fe組成；并 且上述組分在球磨機(jī)中進(jìn)行機(jī)械合金化處理得到。
[0012] 本發(fā)明所述的連接金屬法蘭的金剛石切磨片的制備方法，包括以下步驟：
[0013] 1)配料、造粒：按照配比，取金屬結(jié)合劑、TSP合金粉、銅粉、錫粉和造孔劑，并加入 金剛石，預(yù)混制成成型料，采用三維混料機(jī)混料，然后利用造粒機(jī)進(jìn)行造粒得到成型料，粒 徑為50~200 ym。
[0014] 2)冷壓：調(diào)整好工裝模具，先加入鋼基體，再投放成型料組裝到冷壓成型鋼模中 加壓成型得到切磨片坯材，鋼基體是65Mn材料。
[0015] 3)熱壓燒結(jié)：將冷壓得到的切磨片坯材，組裝在熱壓鋼模中，在真空條件下進(jìn)行 加壓燒結(jié)，熱壓燒結(jié)的溫度為800~880°C，壓力為250~300kgf/cm 2。
[0016] 4)擦片沖孔、噴漆、開(kāi)刃：將熱壓燒結(jié)后的切磨片，進(jìn)行去氧化皮，噴清漆，再用砂 輪打磨切割片表面保證金剛石暴露。
[0017] 5)組裝法蘭包裝：將金屬法蘭按要求組裝在切磨片上，按要求包裝入庫(kù)。
[0018] 其中，所述金剛石切磨片，包括金屬法蘭和安裝在所述金屬法蘭上的金剛石切磨 片；其特征在于：所述金剛石切磨片包括圓盤(pán)基體，所述圓盤(pán)基體具有與所述金屬法蘭相 對(duì)的內(nèi)表面，與所述內(nèi)表面相對(duì)的外表面，以及沿著圓周分布的側(cè)面；所述側(cè)面上形成有延 伸至內(nèi)表面和外表面的金剛石切割刀頭，所述外表面的周邊設(shè)置有圓環(huán)形磨削面，所述磨 削面上間隔地設(shè)置有多個(gè)金剛石磨削層，相鄰的金剛石磨削層之間形成排肩槽。
[0019] 其中，所述金剛石磨削層自所述圓環(huán)形磨削面內(nèi)圓周的第一端延伸至所述圓環(huán)形 磨削面外圓周的第二端；并且所述金剛石磨削層的寬度自第一端至第二端逐漸變寬，且在 第二端的中間位置具有凹口。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0021 ] 采用本發(fā)明的方法制備得到的金剛石切磨片結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，制作成本低，操作靈 活，兼有良好的切割和磨削性能，特別適用于用于大理石、花崗巖、水泥混凝土的切割和磨 削。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1A為本發(fā)明所述的金剛石切磨片的切磨面示意圖。
[0023] 圖1B為本發(fā)明所述的金剛石切磨片的切磨面示意圖。
[0024] 圖2為圖1A中D-D橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖3為本發(fā)明的金屬法蘭的半剖圖。
[0026] 圖4為本發(fā)明的金屬法蘭的俯示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 本發(fā)明所述的連接金屬法蘭的金剛石切磨片，包括如圖3-4所示的金屬法蘭，和 安裝在所述金屬法蘭上的如圖1A/B-2所示的金剛石切磨片。具體來(lái)說(shuō)，所述金剛石切磨片 包括圓盤(pán)基體10,所述圓盤(pán)基體具有與所述金屬法蘭相對(duì)的內(nèi)表面12,與所述內(nèi)表面相對(duì) 的外表面14,以及沿著圓周分布的側(cè)面16 ;所述側(cè)面16上形成有延伸至內(nèi)表面和外表面的 金剛石切割刀頭20,所述外表面的周邊設(shè)置有圓環(huán)形磨削面30,所述磨削面上間隔地設(shè)置 有多個(gè)金剛石磨削層32,相鄰的金剛石磨削層之間形成排肩槽34。所述多個(gè)金剛石磨削層 32沿著順時(shí)針?lè)较蚓鶆蚍植荚谒鰣A環(huán)形磨削面30上。所述金剛石磨削層自所述圓環(huán)形 磨削面內(nèi)圓周的第一端延伸至所述圓環(huán)形磨削面外圓周的第二端；并且所述金剛石磨削層 的寬度自第一端至第二端逐漸變寬，且在第二端的中間位置具有凹口 36。
[0028] 在本發(fā)明中，金剛石切割刀頭和金剛石磨削層由金屬結(jié)合劑和金剛石在真空條件 下，經(jīng)過(guò)熱壓燒結(jié)而成。其中，所述金屬結(jié)合劑由19~22wt%的TSP合金粉、35~40wt% 的銅粉、8~10wt%的錫粉、1. 0~1. 5wt%的造孔劑，和余量的霧化合金粉組成。金剛石的 濃度為〇. 5~0. 8ct/cm3,并且所述金剛石的粒度為35/40~60/70,并且粒度為35/40的體 積占30~35 %，粒度為40/45的體積占35~40 %，粒度為50/60的體積占25~30 %。具 體來(lái)說(shuō)，所述霧化合金粉中，以其重量計(jì)含有：8~10wt %的錫、35~40wt %的銅，和余量的 鐵；且其粒度為1. 0~10 um。所述TSP合金粉中，以其重量計(jì)含有以下組分：18~20wt % 的 Ni、6 ~8wt% 的 Cr、10 ~15wt% 的 Co、1. 0 ~1. 5wt% 的 C、1. 2 ~1. 5wt% 的 CrN，和余 量的Fe組成；并且上述組分在球磨機(jī)中進(jìn)行機(jī)械合金化處理150~180小時(shí)，粒徑為20~ 50nm。而金屬結(jié)合劑中采用的銅粉和錫粉的粒徑為1. 0~10 ym。其中的造孔劑可以選擇 棕剛玉、石墨，或者二者的組合，另外也可以采用其它造孔劑。
[0029] 本發(fā)明所述的連接金屬法蘭的金剛石切磨片通過(guò)以下工序制備得到：金剛石的配 料、造粒-冷壓-熱壓燒結(jié)-噴漆、開(kāi)刃-組裝法蘭-檢驗(yàn)包裝入庫(kù)。
[0030] 具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明所述的連接金屬法蘭的金剛石切磨片，可以通過(guò)包括以下步驟 的方法制備得到：
[0031] 1)配料、造粒：按照配比，取霧化合金粉、TSP合金粉、銅粉、錫粉和造孔劑，并加入 金剛石，預(yù)混制成成型料，采用三維混料機(jī)混料，然后利用造粒機(jī)進(jìn)行造粒得到成型料，粒 徑為50~200 um。
[0032] 2)冷壓：調(diào)整好工裝模具，先加入鋼基體，再投放成型料組裝到冷壓成型鋼模中 加壓成型得到切磨片坯材，鋼基體是65Mn材料。
[0033] 3)熱壓燒結(jié)：將冷壓得到的切磨片坯材，組裝在熱壓鋼模中，在真空條件下進(jìn)行 加壓燒結(jié)，熱壓燒結(jié)的溫度為800~880°C，壓力為250~300kgf/cm 2。
[0034] 4)噴漆、開(kāi)刃：將熱壓燒結(jié)后的切磨片，進(jìn)行去氧化皮，噴清漆，再用砂輪打磨切 割片表面保證金剛石暴露。
[0035] 5)組裝法蘭包裝：將金屬法蘭按要求組裝在切磨片上，按要求包裝入庫(kù)。
[0036] 實(shí)施例1
[0037] 在本實(shí)施例中，所述的金剛石切磨片由本發(fā)明的方法制備得到，具體來(lái)說(shuō)，本實(shí)施 例的金剛石切割刀頭和金剛石磨削層由金屬結(jié)合劑和金剛石在真空條件下，經(jīng)過(guò)熱壓燒結(jié) 而成，并且燒結(jié)溫度為850°C，壓力為280kgf/cm 2。其中，所述金屬結(jié)合劑由22wt %的TSP 合金粉、35wt %的銅粉、1 Owt %的錫粉、1. Owt %的棕剛玉，0. 5wt %的石墨，和余量的霧化合 金粉組成。金剛石的濃度為〇. 66ct/cm3,其中粒度為35/40的體積占30%，粒度為40/45的 體積占40 %，粒度為50/60的體積占30 %。所述TSP合金粉中，以其重量計(jì)含有以下組分： 20wt% 的 Ni、8wt% 的 Cr、12wt% 的 Co、l. 2wt% 的 C、l. 5wt% 的 CrN，和余量的Fe組成；上 述組分在球磨機(jī)中進(jìn)行機(jī)械合金化處理150小時(shí)，粒徑為20~50nm。所述霧化合金粉中， 以其重量計(jì)含有：l〇wt%的錫、35wt%的銅，和余量的鐵，且其粒度為1.0~10ym。而金屬 結(jié)合劑中采用的銅粉和錫粉的粒徑為1. 〇~10 um。
[0038] 實(shí)施例2
[0039] 在本實(shí)施例中，所述的金剛石切磨片由本發(fā)明的方法制備得到，具體來(lái)說(shuō)，本實(shí)施 例的金剛石切割刀頭和金剛石磨削層由金屬結(jié)合劑和金剛石在真空條件下，經(jīng)過(guò)熱壓燒結(jié) 而成，并且燒結(jié)溫度為850°C，壓力為280kgf/cm 2。其中，所述金屬結(jié)合劑由19wt%的TSP 合金粉、40wt%的銅粉、8wt%的錫粉、1. Owt%的棕剛玉，0. 5wt%的石墨，和余量的霧化合 金粉組成。金剛石的濃度為〇. 66ct/cm3,其中粒度為35/40的體積占30%，粒度為40/45的 體積占40 %，粒度為50/60的體積占30 %。所述TSP合金粉中，以其重量計(jì)含有以下組分： 18wt% 的 Ni、6wt% 的 Cr、15wt% 的 Co、1. Owt% 的 C、1. 2wt% 的 CrN，和余量的 Fe 組成；并且 上述組分在球磨機(jī)中進(jìn)行機(jī)械合金化處理150~180小時(shí)，粒徑為20~50nm。所述霧化合 金粉中，以其重量計(jì)含有：l〇wt %的錫、35wt %的銅，和余量的鐵，且其粒度為1. 0~10 y m。 而金屬結(jié)合劑中采用的銅粉和錫粉的粒徑為1. 〇~10 um。
[0040] 實(shí)施例3
[0041] 在本實(shí)施例中，所述的金剛石切磨片由本發(fā)明的方法制備得到，具體來(lái)說(shuō)，本實(shí)施 例的金剛石切割刀頭和金剛石磨削層由金屬結(jié)合劑和金剛石在真空條件下，經(jīng)過(guò)熱壓燒結(jié) 而成，并且燒結(jié)溫度為800°C，壓力為300kgf/cm 2。其中，所述金屬結(jié)合劑由22wt %的TSP 合金粉、35wt %的銅粉、1 Owt %的錫粉、1. Owt %的棕剛玉，0. 5wt %的石墨，和余量的霧化合 金粉組成。金剛石的濃度為〇. 66ct/cm3,其中粒度為35/40的體積占30%，粒度為40/45的 體積占40 %，粒度為50/60的體積占30 %。所述TSP合金粉中