專利名稱：陶瓷結(jié)合劑超硬磨具及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷結(jié)合劑超硬磨具及其制造方法。
在傳統(tǒng)陶瓷結(jié)合劑超硬磨具制造方法中，一般是將金剛石或立方氮化硼以一定比例加入到粉狀陶瓷結(jié)合劑中，充分混合均勻之后裝入模具，然后經(jīng)室溫條件下壓制成型，再入爐燒結(jié)；或裝模后置于燒結(jié)溫度環(huán)境中壓制與燒結(jié)同時進行；上述兩種傳統(tǒng)工藝制造的磨具由于磨料易受結(jié)合劑高溫浸蝕而使磨料損傷光滑的磨料表面使磨料易于非磨削脫落，造成磨具壽命短、效率低；磨料的膨脹系數(shù)與結(jié)合劑相差較大，在冷卻收縮過程中易使磨粒與結(jié)合劑粘結(jié)處產(chǎn)生裂紋。
本發(fā)明的目的在于提供一種陶瓷結(jié)合劑超硬磨具及其制造方法，該方法制造的超硬磨具與傳統(tǒng)工藝制造的磨具相比，具有使用壽命長和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。
這種陶瓷結(jié)合劑超硬磨具及其制造方法，其特征在于用低熔點玻璃或陶瓷3將涂覆材料2粘結(jié)于磨料1表面；然后，將表面涂覆的磨料1用陶瓷結(jié)合劑粉料混合，然后，用冷壓—燒結(jié)或熱壓—燒結(jié)的方法制成超硬磨具；所說的磨料1表面的涂覆材料2是剛玉、立方氮化硼、金剛石或碳化硅；所說的用作粘結(jié)劑的低熔點玻璃或陶瓷3與涂覆材料2剛玉、立方氮化硼、金剛石或碳化硅所構(gòu)成的涂層的重量相當(dāng)于磨料1重量的5～200％；陶瓷結(jié)合劑的主要成分為SiO2、Al2O3、B2O3、Na2O、Li2O、MgO、ZrO2，需要時，添加Ti、Al、Ni、Mo、W、Cr金屬。
用這種方法制造的超硬磨具在磨削中效率與壽命都大幅度提高，其主要原因是由于磨料表面涂層保護磨料不受結(jié)合劑的浸蝕；涂層凸凹不平的表面還增加了磨粒與結(jié)合劑的接觸面積，使磨粒減少非磨削脫落；是磨料表面涂層的成分有助于磨粒與結(jié)合劑良好結(jié)合；磨料表面涂層有利于結(jié)合劑與磨粒膨脹系數(shù)的調(diào)整，使其燒結(jié)冷卻過程中減少磨粒與結(jié)合劑之間出現(xiàn)裂紋的機會。
附圖及實施例

圖1.超硬磨具表面涂覆剛玉硬質(zhì)磨料示意2.金剛石表面以低熔點玻璃為粘結(jié)劑涂覆剛玉的金相照片實施例1立方氮化硼磨料120目，表面涂覆低熔點玻璃粘結(jié)的剛玉，增重量(比未涂覆前的重量增加的百分比)38％，與適量的主要成分為SiO2、Al2O3、B2O3及少量Na2O、Li2O、MgO、Al、Ti、Ni混合物為結(jié)合劑的陶瓷粉末充分混合，裝入模具后經(jīng)一定壓力壓制成型，脫模并干燥后置于電阻爐中加熱，在960℃燒結(jié)100分鐘，緩慢冷卻至室溫出爐。
實施例2金剛石200～230目，表面涂覆低熔點玻璃粘結(jié)的剛玉與碳化硅，增重量(比未涂覆前的重量增加的百分比)45％，與適量的主要成分為SiO2、Al2O3、B2O3及少量Na2O、Li2O、MgO、Al、Si、WC混合物為結(jié)合劑的陶瓷粉末充分混合，裝入模具后經(jīng)一定壓力壓制成型，脫模并干燥后置于電阻爐中加熱，在860℃燒結(jié)90分鐘，緩慢冷卻至室溫出爐。
權(quán)利要求
1.一種陶瓷結(jié)合劑超硬磨具及其制造方法，其特征在于用低熔點玻璃或陶瓷(3)將涂覆材料(2)粘結(jié)于磨料(1)表面；然后，將表面涂覆的磨料(1)用陶瓷結(jié)合劑粉料混合，再用冷壓—燒結(jié)或熱壓—燒結(jié)的方法制成超硬磨具。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷結(jié)合劑超硬磨具，其特征在于磨料(1)表面的涂覆材料(2)是剛玉、立方氮化硼、金剛石或碳化硅。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的陶瓷結(jié)合劑超硬磨具，其特征在于用作粘結(jié)劑的低熔點玻璃或陶瓷(3)與涂覆材料(2)剛玉、立方氮化硼、金剛石或碳化硅所構(gòu)成的涂層的重量相當(dāng)于磨料(1)重量的5～200％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷結(jié)合劑超硬磨具，其特征在于陶瓷結(jié)合劑的主要成分為SiO2、Al2O3、B2O3、Na2O、Li2O、MgO、ZrO2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷結(jié)合劑超硬磨具，其特征在于陶瓷結(jié)合劑的主要成分為SiO2、Al2O3、B2O3、Na2O、Li2O、MgO、ZrO2，添加Ti、Al、Ni、Mo、W、Cr金屬。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種陶瓷結(jié)合劑超硬磨具及其制造方法，該方法用低熔點玻璃或陶瓷將涂覆材料(2)粘結(jié)于磨料(1)表面；然后，將表面涂覆的磨料(1)用陶瓷結(jié)合劑粉料混合，再用冷壓—燒結(jié)或熱壓—燒結(jié)的方法制成超硬磨具。其優(yōu)點為用這種方法制造的超硬磨具與表面無涂覆磨料制造的磨具相比，具有更高的壽命與效率。
文檔編號B24D3/00GK1390682SQ0211875
公開日2003年1月15日 申請日期2002年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月30日
發(fā)明者王明智, 王艷輝, 趙玉成 申請人:燕山大學(xué)