【CN109877718A】一种金属基金刚石砂轮及其制造方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910261723.X

(22)申请日 2019.04.02

(71)申请人 东北大学

地址 110819 辽宁省沈阳市和平区文化路3

号巷11号

(72)发明人 王聪　范永刚　

(74)专利代理机构 沈阳东大知识产权代理有限

公司 21109

代理人 宁佳

(51)Int.Cl.

B24D 3/06(2006.01)

B24D 18/00(2006.01)

(54)发明名称一种金属基金刚石砂轮及其制造方法(57)摘要本发明的一种金属基金刚石砂轮及其制造方法，砂轮包括钢芯和磨料圈，磨料圈按质量百分比由以下组分制备而成：金刚石磨料35～55％，金属结合剂40～55％，辅助粘结剂5～15％；金属结合剂含有成分质量百分比为：Cu粉50～60％，Sn粉30～45％，Ti粉5～10％。制法为：按磨料圈配比，各成分混匀后，与辅助粘结剂混匀，烘干，过筛与成型后，在惰性气体气氛下烧结，以5～15℃/min的升温速率升温至烧结温度，烧结20～60min后，冷却制得磨料圈坯体，与钢芯粘合，制得金属基金刚石砂轮。该方法烧结时间短，制备的砂轮在工作过程中具有良好热导率和较大容纳金属屑和磨料的空间，高速磨削过程中不易堵塞，磨削锋利，磨削精度高，且具有自锐

性。权利要求书2页 说明书6页CN 109877718 A 2019.06.14

C N 109877718

A

权　利　要　求　书1/2页CN 109877718 A

1.一种金属基金刚石砂轮，其特征在于，包括钢芯和磨料圈，其中，所述的磨料圈按质量百分比由以下组分制备而成：金刚石磨料：35～55％，金属结合剂：40～55％，辅助粘结剂：5～15％；所述的金属结合剂含有成分的质量百分比为：Cu粉50～60％，Sn粉：30～45％，Ti粉：5～10％。

2.根据权利要求1所述的金属基金刚石砂轮，其特征在于，所述的钢芯和磨料圈通过树脂胶粘结剂结合。

3.根据权利要求1所述的金属基金刚石砂轮，其特征在于，所述的磨料圈孔隙率为25～40％。

4.根据权利要求1所述的金属基金刚石砂轮，其特征在于，所述的金刚石磨料，Cu粉，Sn 粉和Ti粉的粒径范围均为40～75μm。

5.根据权利要求1所述的金属基金刚石砂轮，其特征在于，所述的辅助粘结剂为丙烯酸乳液。

6.根据权利要求1所述的金属基金刚石砂轮，其特征在于，所述的砂轮宏观硬度为80～105HRB，冲击韧性为0.10～0.13J/cm2，干摩擦载荷为50N，时间为5min时，质量损失为5～20mg。

7.权利要求1所述的金属基金刚石砂轮的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，混料：

(1)按金属基金刚石砂轮的成分配比，将金刚石磨料、Cu粉、Sn粉和Ti粉混合均匀，制得混合料A；

(2)按金属基金刚石砂轮的成分配比，将辅助粘结剂与混合料A混合均匀，制得混合料B；

步骤2，烘干：

将混合料B烘干到按质量比，烘干后的混合料B：烘干前的混合料B＝90～95％；

步骤3，过筛与成型：

将烘干后的混合料B过筛，过筛目数为20～100目；

步骤4，成型：

将过筛后的混合料B进行压制成型，压力为40～120MPa，保压20～70min，制得磨料圈生坯；

步骤5，烧结：

(1)将磨料圈生坯，在惰性气体气氛下烧结，以5～15℃/min的升温速率，从室温升温至烧结温度850～1050℃，烧结时间20～60min；

(2)烧结后冷却至≤40℃出炉，制得磨料圈坯体；

步骤6，粘结：

将磨料圈坯体与钢芯粘合，去除毛边，修整成型，制得金属基金刚石砂轮。

8.根据权利要求7所述的金属基金刚石砂轮的制造方法，其特征在于，所述步骤2中，通过加热方式进行烘干，加热温度为40～60℃，烘干保温时间为0.5～1h。

9.根据权利要求7所述的金属基金刚石砂轮的制造方法，其特征在于，所述步骤4中，压制成型在室温下进行。

10.根据权利要求7所述的金属基金刚石砂轮的制造方法，其特征在于，所述步骤5中，

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