在柔韌性鋼帶表面復(fù)合鍍微粒金剛石制造研磨銼的方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種在柔韌性鋼帶表面復(fù)合鍍微粒金剛石制造研磨銼的方法，通過(guò)使微粒均勻懸浮，采用電化學(xué)技術(shù)使金剛石微粒與金屬化合物（陽(yáng)離子）一起絡(luò)合并在陰極的柔韌性鋼帶銼刀基體表面上發(fā)生共沉積，形成具有鋒利耐磨性的工作面。本發(fā)明制作的銼刀，由于鋼帶是柔韌性基體，能隨模具的型面和曲面而改變，可以對(duì)各個(gè)形狀結(jié)構(gòu)的表面進(jìn)行銼磨工序。
【專利說(shuō)明】在柔韌性鋼帶表面復(fù)合鍍微粒金剛石制造研磨銼的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在柔韌性鋼帶表面復(fù)合鍍微粒金剛石制造研磨銼的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前國(guó)內(nèi)金剛石銼刀主要采用電鍍技術(shù)和傳統(tǒng)的壓鑄燒結(jié)法，外形:分為扁銼(平銼)、方銼、半圓銼、圓銼、三角銼、四方銼和刀形銼，平銼用來(lái)銼平面、外圓面和凸弧面；方銼用來(lái)銼方孔、長(zhǎng)方孔和窄平面；三角銼用來(lái)銼內(nèi)角、三角孔和平面；半圓銼用來(lái)銼凹弧面和平面；圓銼用來(lái)銼圓孔、半徑較小的凹弧面和橢圓面。而且銼刀的材料一般采用硬性金屬體，基體形態(tài)表現(xiàn)為“厚、硬”狀態(tài)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出一種在柔韌性鋼帶表面復(fù)合鍍微粒金剛石制造研磨銼的方法，通過(guò)使微粒均勻懸浮，采用電化學(xué)技術(shù)使金剛石微粒與金屬化合物(陽(yáng)離子)一起絡(luò)合并在陰極的柔韌性鋼帶銼刀基體表面上發(fā)生共沉積，形成具有鋒利耐磨性的工作面，制造處了一種能隨模具的型面和曲面而改變的金剛石銼刀。
[0004]本發(fā)明具體是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
一種柔韌性鋼帶銼刀的表面復(fù)合電鍍微粒金剛石的方法，包括如下步驟:
(O打磨:將鋼坯料軋制成銼刀的形狀，并切割成所需要的長(zhǎng)度，制成銼刀外形；
(2)清潔:將工件進(jìn)行磨削，除毛刺，用35%體積比的酒精或35%體積比的丙酮溶液將工件擦洗清潔去油污；
(3)涂絕緣膠:在工件的非鍍部位上涂一層快速粘合劑使非鍍部位絕緣，為防止需要電鍍部位涂上絕緣膠用砂紙將該部位再打磨一遍，然后用清水沖洗；
(4)化學(xué)除油:用除油劑除油，然后用清水清洗干凈；
(5)酸洗:用鹽酸溶液清洗工件表面的氧化皮，用清水沖洗；
(6)電化學(xué)除油:將得到后的工件進(jìn)行電化學(xué)除油處理，并將處理后的工件清水清洗；
(7)預(yù)活化處理:用鹽酸溶液對(duì)工件表面進(jìn)行活化處理，然后用清水清洗；
(8)預(yù)電鍍:將得到的工件放入電鍍槽中進(jìn)行預(yù)電鍍，電鍍液組分配比為氯化鎳:240-260g/L，硼酸:30-45g/L，PH 值:4.7-5.5，在 45-60°C 電流密度:2~5A/dm2，壓縮空氣攪拌處理3分鐘；
(9)活化處理:將上述工件用清水清洗，并將電鍍部位用砂紙打磨，清洗干凈后，用H2SO4溶液對(duì)工件表面進(jìn)行活化處理，然后用清水清洗；
(10)電鍍:將得到的工件放入電鍍槽中進(jìn)行預(yù)電鍍，電鍍液組分配比為硫酸鎳:260-300g/L，氯化鎳:50-60g/L,硼酸:30_45g/L，金剛石微粒:3~5g/L, PH 值:4.7-5.5，在45-60°C電流密度:5~10 A/dm2，壓縮空氣攪拌處理7分鐘；
(11)鈍化處理:將上述工件用清水清洗干凈，用防變色劑浸泡并清洗干凈，干燥后得到成品。
[0005]進(jìn)一步地，步驟(4)中化學(xué)除油的除油劑的組分配比為:碳酸鈉55 g/L，氫氧化鈉10，硅酸鈉6 g/L，十二烷基硫酸鈉16 g/L，其余為水。
[0006]進(jìn)一步地，步驟(4)中清水清洗時(shí)，先用熱水沖洗，再用冷水沖洗。
[0007]進(jìn)一步地，步驟(5)中鹽酸的體積比為1: (1~2)。
[0008]進(jìn)一步地，步驟(6)中電化學(xué)除油的除油劑的組分配比為:碳酸鈉40 g/L，氫氧化鈉16，磷酸鈉16 g/L，其余為水。
[0009]進(jìn)一步地，步驟(7)鹽酸溶液的濃度為l~3mol/L。
[0010]進(jìn)一步地，步驟(9)中H2SO4溶液的濃度為1~3 mol/Lo
[0011]進(jìn)一步地，步驟(10)中金剛石微粒的粒徑5~10 μ--。
[0012]進(jìn)一步地，步驟(11)防變色劑中的重鉻酸鉀濃度為210~250g/L，硫酸濃度為0.8—1.5g/Lo
[0013]進(jìn)一步地，步驟(11)中清水清洗時(shí)，先用冷水清洗，再用熱水清洗。
[0014]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果為:本發(fā)明由于鋼帶是柔韌性基體，能隨模具的型面和曲面而改變，這是目前其他的金剛石銼刀無(wú)可媲美的，也是汽車(chē)沖壓模具修正、蹭平型面和曲面的最佳“伴侶”，銼刀的復(fù)合鍍層均勻性、切削耐磨性相對(duì)國(guó)內(nèi)目前的金剛銼耐磨性要提升 30%ο

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0016]實(shí)施例:以SLD帶型鋼胚為例，在柔韌性鋼帶表面復(fù)合鍍微粒金剛石制造研磨銼的方法包括:
(O打磨:將鋼坯料軋制成銼刀的形狀，并切割成所需要的長(zhǎng)度，制成銼刀外形。
[0017](2)清潔:將上述得到的工件進(jìn)行磨削，除毛刺，用35%體積比的酒精或35%體積比的丙酮溶液將工件擦洗清潔去油污。
[0018](3)涂絕緣膠:在上述得到的工件的非鍍部位上涂一層快速粘合劑使非鍍部位絕緣，為防止需要電鍍部位涂上絕緣膠用砂紙將該部位再打磨一遍，然后用清水沖洗。
[0019](4)化學(xué)除油:上述得到的工件用除油劑除油，然后用清水清洗干凈；其中除油劑的組分配比含量為:碳酸鈉55 g/L，氫氧化鈉10，硅酸鈉6 g/L，十二烷基硫酸鈉16 g/L，其余為水，該化學(xué)除油為堿性化學(xué)除油，因工件體積小重量輕，工件表面附著一層偏粘性的防生銹重油脂，只能通過(guò)人工擦拭去除，擦拭所使用的溶液即為上述的化學(xué)堿性除油溶液；為了進(jìn)一步保證除油的效果，脫去工件表面的弱堿性殘留物，該步驟中先用熱水(50~60°C，優(yōu)選55°C最佳)沖洗，再用冷水(室溫)沖洗。
[0020](5)酸洗:用鹽酸溶液清洗工件表面的氧化皮，用清水沖洗，其中鹽酸的體積比為1: (1-2),而且鹽酸不能替換成其它酸性溶液，因?yàn)殡婂內(nèi)芤旱腜H值是酸性的，調(diào)節(jié)PH值的調(diào)節(jié)劑也是用CL_的無(wú)機(jī)化合物以配合電鍍液組成。
[0021](6)電化學(xué)除油:將得到后的工件進(jìn)行電化學(xué)除油處理，并將處理后的工件清水清洗。除油劑的組分配比含量為:碳酸鈉40 g/L，氫氧化鈉16，磷酸鈉16 g/L，其余為水，處理過(guò)程是在含堿溶液中，以工件作為陽(yáng)極，以鈦板作為陰極，在直流電流作用下，清除工件表面及微孔內(nèi)的油污的過(guò)程，步驟(4)目的是人工擦拭去除工件表面上的重油脂，電化學(xué)除油的目的是深度清潔工件微孔內(nèi)的油脂，同時(shí)保證電鍍液不被有機(jī)物污染及延長(zhǎng)電鍍液使用壽命。
[0022](7)預(yù)活化處理:用濃度為l~3mol/L鹽酸溶液對(duì)工件表面進(jìn)行活化處理，然后用清水清洗。該步驟主要是除掉先前酸洗的薄氧化物以此獲得光潔的基體，給工件表面生成附著力良好的且均勻的亞光鎳層，同時(shí)為工件鋼帶基體表面能快速適應(yīng)亞光鎳溶液的工作條件。
[0023](8)預(yù)電鍍:將得到的工件放入電鍍槽中進(jìn)行預(yù)電鍍，電鍍液組分配比為氯化鎳:240-260g/L，硼酸:30-45g/L，PH 值:4.7-5.5，在 45-60°C 電流密度:2~5A/dm2，壓縮空氣攪拌處理3分鐘；
(9)活化處理:將上述工件用清水清洗，并將電鍍部位用砂紙打磨，清洗干凈后，用濃度為1~3 mol/L的H2SO4S液對(duì)工件表面進(jìn)行活化處理，然后用清水清洗。該步驟主要助于亞光鎳層在電鍍過(guò)程中生成附著力良好的且均勻的金剛石微粒復(fù)合鍍層。
[0024](10)電鍍:將得到的工件放入電鍍槽中進(jìn)行預(yù)電鍍，電鍍液組分配比為硫酸鎳:260-300g/L，氯化鎳:50-60g/L，硼酸:30_45g/L，粒徑 5~10 μ m 金剛石微粒:3~5g/L，PH 值:4.7-5.5，在45-60°C電流密度:5~10 A/dm2,壓縮空氣攪拌處理7分鐘，用壓縮空氣目的是保證金剛石微粒更均勻分布在電鍍液里，而且溶液組份不在上述范圍內(nèi)，電鍍后的產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)出現(xiàn):鍍層易燒焦、鍍層偏薄發(fā)花、鍍層脆性大、陰極電流效率低、硬度不耐磨?，F(xiàn)有技術(shù)中原本的鋼帶表面經(jīng)過(guò)前面的幾個(gè)流程處理后是非常光潔(因工藝條件要求，需要鋼帶表面光潔)，而光潔度高不利于金剛石微粒附著在鋼帶表面的牢固性，該工藝中步驟(8)預(yù)電鍍的電鍍配方的目的就是增強(qiáng)鋼帶基體的粗糙度，利于金剛石微?！爸病焙缶o密附著在鋼帶表面，增強(qiáng)鋼帶表面的粗糙度(俗稱打底，)；該步驟(I)電鍍是實(shí)現(xiàn)提高柔韌性金剛銼的硬度、耐磨度，鋒利度。
[0025](11)鈍化處理:將上述工件用清水清洗干凈，用防變色劑浸泡并清洗干凈，干燥后得到成品。防變色劑中的重鉻酸鉀濃度為210~250g/L，硫酸濃度為0.8-1.5g/L，且溫度保持在54-60°C浸泡工件3~5分鐘，完畢后先用冷水清洗，再用熱水清洗保證工件鈍化后表面不會(huì)產(chǎn)生水跡，也保證預(yù)熱后工件能立即適應(yīng)烘干箱溫度，便于快速去除鍍層內(nèi)的氫元素。
[0026]該復(fù)合鍍技術(shù)不僅投資少、成本低，而且避免了在高溫情況下金剛石微粒子的氧化，保證了金剛石的硬度和鋒利性。同時(shí)由于鋼帶是柔韌性基體，能隨模具的型面和曲面而改變，這點(diǎn)是國(guó)內(nèi)目前其他的金剛石銼刀無(wú)可媲美的，也是汽車(chē)沖壓模具修正、蹭平型面和曲面的最佳“伴侶”，因基體本身是柔韌性的，電鍍金剛石微粒復(fù)合鍍層的柔軟性是優(yōu)于國(guó)內(nèi)其他硬性銼刀，復(fù)合鍍層均勻性、切削耐磨性相對(duì)國(guó)內(nèi)目前的金剛銼耐磨性也要提升30%。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種在柔韌性鋼帶表面復(fù)合鍍微粒金剛石制造研磨銼的方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)打磨:將鋼坯料軋制成銼刀的形狀，并切割成所需要的長(zhǎng)度，制成銼刀外形； (2)清潔:將工件進(jìn)行磨削，除毛刺，用35%體積比的酒精或35%體積比的丙酮溶液將工件擦洗清潔去油污； (3)涂絕緣膠:在工件的非鍍部位上涂一層快速粘合劑使非鍍部位絕緣，為防止需要電鍍部位涂上絕緣膠用砂紙將該部位再打磨一遍，然后用清水沖洗； (4)化學(xué)除油:用除油劑除油，然后用清水清洗干凈； (5)酸洗:用鹽酸溶液清洗工件表面的氧化皮，用清水沖洗； (6)電化學(xué)除油:將得到后的工件進(jìn)行電化學(xué)除油處理，并將處理后的工件清水清洗； (7)預(yù)活化處理:用鹽酸溶液對(duì)工件表面進(jìn)行活化處理，然后用清水清洗； (8)預(yù)電鍍:將得到的工件放入電鍍槽中進(jìn)行預(yù)電鍍，電鍍液組分配比為氯化鎳:240-260g/L，硼酸:30-45g/L，PH 值:4.7-5.5，在 45-60°C 電流密度:2~5A/dm2，壓縮空氣攪拌處理3分鐘； (9)活化處理:將上述工件用清水清洗，并將電鍍部位用砂紙打磨，清洗干凈后，用H2SO4溶液對(duì)工件表面進(jìn)行活化處理，然后用清水清洗； (10)電鍍:將得到的工件放入電鍍槽中進(jìn)行預(yù)電鍍，電鍍液組分配比為硫酸鎳:260-300g/L，氯化鎳:50-60g/L,硼酸:30_45g/L，金剛石微粒:3~5g/L, PH 值:4.7-5.5，在45-60°C電流密度:5~10 A/dm2，壓縮空氣攪拌處理7分鐘； (11)鈍化處理:將上述工件用清水清洗干凈，用防變色劑浸泡并清洗干凈，干燥后得到成品。
2.如權(quán)利要求1所述的在柔韌性鋼帶表面復(fù)合鍍微粒金剛石制造研磨銼的方法，其特征在于，步驟(4)中化學(xué)除油的除油劑的組分配比為:碳酸鈉55 g/L，氫氧化鈉10，硅酸鈉6 g/L，十二烷基硫酸鈉16 g/L，其余為水。
3.如權(quán)利要求1所述的在柔韌性鋼帶表面復(fù)合鍍微粒金剛石制造研磨銼的方法，其特征在于，步驟(4 )中清水清洗時(shí)，先用熱水沖洗，再用冷水沖洗。
4.如權(quán)利要求1所述的柔韌性鋼帶銼刀的表面復(fù)合電鍍微粒金剛石的方法，其特征在于，步驟(5)中鹽酸的體積比為1: (1~2)。
5.如權(quán)利要求1所述的在柔韌性鋼帶表面復(fù)合鍍微粒金剛石制造研磨銼的方法，其特征在于，步驟(6)中電化學(xué)除油的除油劑的組分配比為:碳酸鈉40 g/L，氫氧化鈉16，磷酸鈉16 g/L，其余為水。
6.如權(quán)利要求1所述的在柔韌性鋼帶表面復(fù)合鍍微粒金剛石制造研磨銼的方法，其特征在于，步驟(7)鹽酸溶液的濃度為l~3mol/L。
7.如權(quán)利要求1所述的在柔韌性鋼帶表面復(fù)合鍍微粒金剛石制造研磨銼的方法，其特征在于，步驟(9)中H2SO4溶液的濃度為1~3 mol/Lo
8.如權(quán)利要求1所述的在柔韌性鋼帶表面復(fù)合鍍微粒金剛石制造研磨銼的方法，其特征在于，步驟(10)中金剛石微粒的粒徑5~10 μπι。
9.如權(quán)利要求1所述的在柔韌性鋼帶表面復(fù)合鍍微粒金剛石制造研磨銼的方法，其特征在于，步驟(11)防變色劑中的重鉻酸鉀濃度為210~250g/L，硫酸濃度為0.8-1.5g/L。
10.如權(quán)利要求1所述的在柔韌性鋼帶表面復(fù)合鍍微粒金剛石制造研磨銼的方法，其特征在于，步驟(11)中清水清洗時(shí)，先用冷水清洗，再用熱水清洗。
【文檔編號(hào)】C25D15/00GK104480513SQ201410824751
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月27日
【發(fā)明者】盧士干, 黃吉輝 申請(qǐng)人:湖北吉隆表面工程有限公司