輕質(zhì)高效金剛石磨輪的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及金剛石切削工具的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明設(shè)及一種輕質(zhì)高效 金剛石磨輪的制備方法。
【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。而隨著城市化進(jìn)程的加快，基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，房屋和道路開發(fā)建設(shè)給 金剛石工具應(yīng)用提供廣闊市場。金剛石工具在道路切割，石材加工，陶瓷，多晶娃半導(dǎo)體加 工，寶石加工市場發(fā)揮了至關(guān)重要作用，操作輕便，高效率，性價(jià)比好，一直是每個(gè)用戶追求 目柄。
[0003] 然而，傳統(tǒng)產(chǎn)品金剛石磨輪主要采用鐵質(zhì)材料為磨輪基體，將金剛石刀頭焊接在 基體表面，由于鐵質(zhì)磨輪自身重，使用能耗大，操作難度高。另外，鐵基磨輪的焊接材料成本 高，后續(xù)焊斑難W處理，導(dǎo)致成本顯著增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決當(dāng)今市場中金剛石磨輪自身重，使用耗時(shí)耗能，制作成本高，加工工序多 問題，本發(fā)明的目的在于提供一種輕質(zhì)高效金剛石磨輪的制備方法。
[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W下技術(shù)方案：
[0006] 一種輕質(zhì)高效金剛石磨輪的制備方法，其特征在于：包括侶或侶合金基體，和安裝 在所述侶合金基體上的金剛石刀頭；所述制備方法包括W下步驟：
[0007] (1)通過熱壓燒結(jié)工藝制備得到底部邊緣具有向外延伸的突出部的金剛石刀頭；
[0008] (2)將侶或侶合金烙融誘注在放置有金剛石刀頭的模具中，并使得所述金剛石刀 頭的突出部包埋在所述侶或侶合金基體內(nèi)。
[0009] 其中，所述侶合金的組合W質(zhì)量百分比計(jì)含有：〇.45~0.90wt%的Mg，0.20~ 0. 60wt% 的Si，0 ~0. 35wt% 的化，0 ~0.lOwt% 的Cu，0 ~0.lOwt% 的Mn，0 ~0. 05wt% 的化，0~0.lOwt%的化，0~0.lOwt%的Ti，余量為不可避免的雜質(zhì)和侶，并且所述不可 避免的雜質(zhì)含量不高于0. 15wt%。
[0010] 其中，所述金剛石刀頭由金屬結(jié)合劑和金剛石在真空條件下熱壓燒結(jié)而成。
[0011] 其中，熱壓燒結(jié)的溫度為750~900°C，壓力為200~300k奸/cm2。
[0012] 其中，所述金剛石刀頭中金剛石的濃度為20~50%。 陽01引其中，所述金屬結(jié)合劑由30~50wt%的化Sn合金粉、40~50wt%的化Co化合金 粉、和15~30wt%的Co粉組成。
[0014] 其中，所述化Sn合金粉優(yōu)選通過水霧法制備得到，其制備方法包括W下步驟：（1) 將含6. 0~7.Owt%的Sn，余量為化的金屬粉末原料混合并加熱至1000~1050°C烙化形 成合金液，利用壓力為40~SOMI^a的霧化水對所述合金液進(jìn)行冷卻粉碎處理，形成合金粉 末；（2)對所述合金粉末進(jìn)行干燥和還原退火處理得到所述化Sn合金粉，其中還原退火氣 氛采用氨氣退火，退火溫度為350-400°C，退火時(shí)間為20-30分鐘，還原退火后所述化Sn合 金粉中氧含量< 2500ppm。 陽01引其中，所述化Co化合金粉中，W其重量計(jì)含有W下組分：8~lOwt%的Fe、18~ %的Co,和余量的化組成；并且上述組分在球磨機(jī)中進(jìn)行機(jī)械合金化處理120~200 小時(shí)得到。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有W下有益效果：
[0017] 本發(fā)明的輕質(zhì)高效金剛石磨輪可W-次性將金剛石誘鑄于基體材料中，省略了后 續(xù)表面噴砂，焊斑清洗諸多程序；而且所述金剛石磨輪不需要焊接，可省去銀焊片費(fèi)用，降 低成本20%W上，具有制作成本低，操作靈活的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于石材加工，混凝±路面的 打磨。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發(fā)明的輕質(zhì)高效金剛石磨輪的俯視示意圖。
[0019] 圖2為本發(fā)明的輕質(zhì)高效金剛石磨輪的半剖示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 如圖1-2所述，本實(shí)施例的輕質(zhì)高效金剛石磨輪，包括侶基體10和金剛石刀頭20。 所述侶基體10包括磨削安裝面12,位于磨削安裝面下部的裝配部14,而所述裝配部14的 中屯、設(shè)置有中屯、孔16。所述金剛石刀頭20的底部邊緣具有向外的延伸突出部22 ;所述金 剛石刀頭20安裝在所述磨削安裝面12上，并且所述延伸突出部22包埋在所述磨削安裝面 12內(nèi)。
[0021] 本發(fā)明所述的輕質(zhì)高效金剛石磨輪的制備方法如下：
[0022] 1、混料：將化Sn合金粉、FeCo化合金粉、Co粉，和金剛石按配比分別稱量倒入混料 機(jī)中混4個(gè)小時(shí)，保證混合均勻無色差；其中，金剛石采用強(qiáng)度25~35公斤，粒度為35/40， 和/或45/50的規(guī)格，濃度為20-50 %。
[0023] 2、刀頭燒結(jié)：選取所需石墨模具放入燒結(jié)鐵?？蛑?，將石墨模具按要求組裝好后， 外側(cè)添加擋板，用扳手將模具梓緊，用精度為0.ig的天平，將混勻金屬粉料按計(jì)算重量稱 取后裝入石黑模具中，加上壓頭，用扳手梓緊，將組裝好的石墨模具放入功率為80kw熱壓 機(jī)中燒結(jié)，保溫3分鐘，自然冷卻，取出刀頭，用砂輪打磨去刀頭表面氧化皮。
[0024] 3、誘鑄成型：根據(jù)圖紙要求設(shè)計(jì)開發(fā)所需侶誘鑄模，將處理好刀頭依次擺放于模 具中，將溶化的侶或合金侶誘鑄于模具中，自然冷卻，取出磨輪毛巧，根據(jù)圖紙要求進(jìn)行車 加工。
[0025] 4、磨輪開刃：將車加工后磨輪固定于自制開刃機(jī)中，使用60#砂輪開刃使金剛石 充分暴露，檢驗(yàn)后包裝入庫。
[00%] 其中，在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述化Sn合金粉通過水霧法制備得到，其制備方法 包括W下步驟：（1)將含6. 8wt%的Sn，余量為化的金屬粉末原料混合并加熱至1020~ 1050°C烙化形成合金液，利用壓力為45~50MPa的霧化水對所述合金液進(jìn)行冷卻粉碎處 理，形成合金粉末；（2)對所述合金粉末進(jìn)行干燥和還原退火處理得到所述化Sn合金粉， 其中還原退火氣氛采用氨氣退火，退火溫度為400°C，退火時(shí)間為20分鐘，還原退火后所述 CuSn合金粉中氧含量< 2500ppm。
[0027] 其中，在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述化Co化合金粉中，W其重量計(jì)含有W下組分： lOwt%的化、18wt%的Co,和余量的化組成；并且上述組分在球磨機(jī)中進(jìn)行機(jī)械合金化處 理180小時(shí)得到。 陽0測實(shí)施例1
[0029] 本實(shí)施例設(shè)及一種0125輕質(zhì)高效金剛石磨輪，其通過W下工藝制備得到：
[0030] (1)準(zhǔn)備混合粉：按如下重量百分比選取金屬粉末：化Sn合金粉35wt%，化Co化 合金粉40wt%，Co粉25wt% ;金剛石強(qiáng)度30公斤，粒度為35/40,濃度為25%，配比后依此 倒入混料機(jī)中混4個(gè)小時(shí)；
[0031] (2)刀頭燒結(jié)：選取刀頭石墨模具，組裝后放入鐵質(zhì)燒結(jié)?？騼?nèi)，外側(cè)加石墨擋 板