本發(fā)明涉及一種金剛石圓鋸片,尤其是一種切割研磨性材料用金剛石圓鋸片,屬于粉末冶金材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
在現(xiàn)有的金剛石工具中,有時會加入w、wc、w2c等耐磨材料作為骨架材料,用以提高鋸片刀頭的硬度和耐磨性,從而提高鋸片的使用壽命。但是由于w、wc、w2c具有高熔點、高硬度的特性,與胎體金屬浸潤性差,難以燒結(jié),這就導(dǎo)致胎體對作為耐磨相的w、wc等把持力不夠,在使用過程中耐磨相容易脫落,大大縮短了鋸片的壽命。同時在傳統(tǒng)的金剛石圓鋸片中wc、w等耐磨相的加入量很難超過60%,因為隨著w、wc等加入量的增大,刀頭燒結(jié)的致密性下降,刀頭密度降低,刀頭的硬脆性增加,強度下降,在切割過程中容易出現(xiàn)刀齒斷裂的嚴重后果。因此,在金剛石刀具中加入w、wc、w2c等耐磨材料受到限制,不能大量使用,導(dǎo)致金剛石鋸片的耐磨性能不高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題提供一種刀頭硬度和耐磨性良好、能夠切割研磨性材料的金剛石圓鋸片。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種切割研磨性材料用金剛石圓鋸片,金剛石圓鋸片的刀頭由刀頭胎體與金剛石混合后制成;刀頭胎體中加入表面包覆有金屬鈷粉的耐磨材料,所述耐磨材料為wc、w、w2c中的一種或者幾種。
進一步的,表面包覆有金屬鈷粉的耐磨材料的重量占刀頭胎體重量百分比為5%~80%,其余為cu粉、fe粉和sn粉的混合物。
進一步的,表面包覆有金屬鈷粉的耐磨材料的重量占刀頭胎體重量百分比為20%~70%,其余為cu粉、fe粉和sn粉的混合物。
進一步的,耐磨材料為wc和w2c的混合物。
進一步的,耐磨材料為wc和w的混合物。
進一步的,耐磨材料為w和w2c的混合物。
進一步的,耐磨材料為w、w2c和wc的混合物。
由于采用了上述技術(shù)方案,本發(fā)明取得了以下有益效果:
本發(fā)明利用co粉與wc、w、w2c等耐磨相材料以及與cu、fe等刀頭胎體材料相容性均優(yōu)良的特點,利用co粉作為中間過渡結(jié)合層,可以增大胎體對w、wc、w2c等耐磨相的把持力,耐磨相在使用過程不易脫落,充分發(fā)揮耐磨相能夠增強鋸片壽命的作用。
本發(fā)明通過加入co粉克服了在金剛石圓鋸片中wc、w、w2c等耐磨相的加入量很難超過60%的問題,co包覆wc、w、w2c粉末的使用可以提高耐磨相與胎體界面親和力,促進燒結(jié),提高刀頭的韌性和抗彎強度,增大耐磨相的加入量進而提高鋸片的使用壽命。
本發(fā)明通過加入co粉可以根據(jù)耐磨性的需求加入任意含量的wc、w、w2c等耐磨相,可以根據(jù)需求制作相應(yīng)的金剛石鋸片,在不影響使用的前提下充分發(fā)揮了金剛石圓鋸片的切割性能。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明:
本發(fā)明公開了一種切割研磨性材料用金剛石圓鋸片,該金剛石圓鋸片主要用于切割具有較高硬度和韌性的研磨性材料。在金剛石圓鋸片刀頭加入表面包覆有金屬鈷粉的耐磨材料,所述耐磨材料為wc、w、w2c中的一種或者幾種。
所述金剛石圓鋸片的制備方法,包括以下步驟:
(1)將占刀頭胎體重量百分數(shù)為5%~80%的包覆有co粉的wc、w、w2c粉末的一種或幾種與cu粉、fe粉、sn粉等其余刀頭胎體原料混合形成刀頭胎體;
(2)將步驟(1)中的刀頭胎體與金剛石按一定配比稱量混合,放入三維混料機中,充分混配均勻;其中刀頭胎體與金剛石的質(zhì)量比為1:0.02~0.05;
(3)將混合好的粉末放入石墨模具,在熱壓燒結(jié)爐中加壓燒結(jié),燒結(jié)溫度為800℃~1200℃,燒結(jié)得到金剛石刀頭;
(4)對燒結(jié)得到的金剛石刀頭進行焊接、校平、開刃,獲得金剛石圓鋸片。
實施例1
本實施例中選用wc作為耐磨材料,wc使用co粉包覆。具體制備步驟如下:
(1)將占刀頭胎體重量百分數(shù)為5%的包覆有co粉的wc與cu粉、fe粉、sn粉等其余刀頭胎體原料混合形成刀頭胎體;
(2)將步驟(1)中的刀頭胎體與金剛石按一定配比稱量混合,放入三維混料機中,充分混配均勻;其中刀頭胎體與金剛石的質(zhì)量比為1:0.05;
(3)將混合好的粉末放入石墨模具,在熱壓燒結(jié)爐中加壓燒結(jié),燒結(jié)溫度為800℃,燒結(jié)得到金剛石刀頭;
(4)對燒結(jié)得到的金剛石刀頭進行焊接、校平、開刃,獲得金剛石圓鋸片。
實施例2
本實施例中選用w作為耐磨材料,w使用co粉包覆。具體制備步驟如下:
(1)將占刀頭胎體重量百分數(shù)為50%的包覆有co粉的w與cu粉、fe粉、sn粉等其余刀頭胎體原料混合形成刀頭胎體;
(2)將步驟(1)中的刀頭胎體與金剛石按一定配比稱量混合,放入三維混料機中,充分混配均勻;其中刀頭胎體與金剛石的質(zhì)量比為1:0.04;
(3)將混合好的粉末放入石墨模具,在熱壓燒結(jié)爐中加壓燒結(jié),燒結(jié)溫度為800℃,燒結(jié)得到金剛石刀頭;
(4)對燒結(jié)得到的金剛石刀頭進行焊接、校平、開刃,獲得金剛石圓鋸片。
實施例3
本實施例中選用w2c作為耐磨材料,w2c使用co粉包覆。具體制備步驟如下:
(1)將占刀頭胎體重量百分數(shù)為30%的包覆有co粉的w2c與cu粉、fe粉、sn粉等其余刀頭胎體原料混合形成刀頭胎體;
(2)將步驟(1)中的刀頭胎體與金剛石按一定配比稱量混合,放入三維混料機中,充分混配均勻;其中刀頭胎體與金剛石的質(zhì)量比為1:0.04;
(3)將混合好的粉末放入石墨模具,在熱壓燒結(jié)爐中加壓燒結(jié),燒結(jié)溫度為800℃,燒結(jié)得到金剛石刀頭;
(4)對燒結(jié)得到的金剛石刀頭進行焊接、校平、開刃,獲得金剛石圓鋸片。
實施例4
本實施例中選用w2c作為耐磨材料,w2c使用co粉包覆。具體制備步驟如下:
(1)將占刀頭胎體重量百分數(shù)為70%的包覆有co粉的w2c與cu粉、fe粉、sn粉等其余刀頭胎體原料混合形成刀頭胎體;
(2)將步驟(1)中的刀頭胎體與金剛石按一定配比稱量混合,放入三維混料機中,充分混配均勻;其中刀頭胎體與金剛石的質(zhì)量比為1:0.03;
(3)將混合好的粉末放入石墨模具,在熱壓燒結(jié)爐中加壓燒結(jié),燒結(jié)溫度為800℃,燒結(jié)得到金剛石刀頭;
(4)對燒結(jié)得到的金剛石刀頭進行焊接、校平、開刃,獲得金剛石圓鋸片。
實施例5
本實施例中選用wc作為耐磨材料,wc使用co粉包覆。具體制備步驟如下:
(1)將占刀頭胎體重量百分數(shù)為80%的包覆有co粉的wc與cu粉、fe粉、sn粉等其余刀頭胎體原料混合形成刀頭胎體;
(2)將步驟(1)中的刀頭胎體與金剛石按一定配比稱量混合,放入三維混料機中,充分混配均勻;其中刀頭胎體與金剛石的質(zhì)量比為1:0.03;
(3)將混合好的粉末放入石墨模具,在熱壓燒結(jié)爐中加壓燒結(jié),燒結(jié)溫度為800℃,燒結(jié)得到金剛石刀頭;
(4)對燒結(jié)得到的金剛石刀頭進行焊接、校平、開刃,獲得金剛石圓鋸片。
實施例6
本實施例中選用w作為耐磨材料,w使用co粉包覆。具體制備步驟如下:
(1)將占刀頭胎體重量百分數(shù)為80%的包覆有co粉的w與cu粉、fe粉、sn粉等其余刀頭胎體原料混合形成刀頭胎體;
(2)將步驟(1)中的刀頭胎體與金剛石按一定配比稱量混合,放入三維混料機中,充分混配均勻;其中刀頭胎體與金剛石的質(zhì)量比為1:0.04;
(3)將混合好的粉末放入石墨模具,在熱壓燒結(jié)爐中加壓燒結(jié),燒結(jié)溫度為800℃,燒結(jié)得到金剛石刀頭;
(4)對燒結(jié)得到的金剛石刀頭進行焊接、校平、開刃,獲得金剛石圓鋸片。
實施例7
本實施例中選用wc和w作為耐磨材料,wc和w使用co粉包覆。具體制備步驟如下:
(1)將占刀頭胎體重量百分數(shù)為60%的包覆有co粉的w和wc與cu粉、fe粉、sn粉等其余刀頭胎體原料混合形成刀頭胎體;
(2)將步驟(1)中的刀頭胎體與金剛石按一定配比稱量混合,放入三維混料機中,充分混配均勻;其中刀頭胎體與金剛石的質(zhì)量比為1:0.02;
(3)將混合好的粉末放入石墨模具,在熱壓燒結(jié)爐中加壓燒結(jié),燒結(jié)溫度為800℃,燒結(jié)得到金剛石刀頭;
(4)對燒結(jié)得到的金剛石刀頭進行焊接、校平、開刃,獲得金剛石圓鋸片。實施例8
本實施例中選用w2c和w作為耐磨材料,w2c和w使用co粉包覆。具體制備步驟如下:
(1)將占刀頭胎體重量百分數(shù)為40%的包覆有co粉的w和w2c與cu粉、fe粉、sn粉等其余刀頭胎體原料混合形成刀頭胎體;
(2)將步驟(1)中的刀頭胎體與金剛石按一定配比稱量混合,放入三維混料機中,充分混配均勻;其中刀頭胎體與金剛石的質(zhì)量比為1:0.04;
(3)將混合好的粉末放入石墨模具,在熱壓燒結(jié)爐中加壓燒結(jié),燒結(jié)溫度為800℃,燒結(jié)得到金剛石刀頭;
(4)對燒結(jié)得到的金剛石刀頭進行焊接、校平、開刃,獲得金剛石圓鋸片。
實施例9
本實施例中選用w2c和wc作為耐磨材料,w2c和wc使用co粉包覆。具體制備步驟如下:
(1)將占刀頭胎體重量百分數(shù)為20%的包覆有co粉的wc和w2c與cu粉、fe粉、sn粉等其余刀頭胎體原料混合形成刀頭胎體;
(2)將步驟(1)中的刀頭胎體與金剛石按一定配比稱量混合,放入三維混料機中,充分混配均勻;其中刀頭胎體與金剛石的質(zhì)量比為1:0.05;
(3)將混合好的粉末放入石墨模具,在熱壓燒結(jié)爐中加壓燒結(jié),燒結(jié)溫度為800℃,燒結(jié)得到金剛石刀頭;
(4)對燒結(jié)得到的金剛石刀頭進行焊接、校平、開刃,獲得金剛石圓鋸片。
實施例10
本實施例中選用w2c、wc和w作為耐磨材料,w2c、wc和w使用co粉包覆。具體制備步驟如下:
(1)將占刀頭胎體重量百分數(shù)為50%的包覆有co粉的w、wc和w2c與cu粉、fe粉等其余刀頭胎體原料混合形成刀頭胎體;
(2)將步驟(1)中的刀頭胎體與金剛石按一定配比稱量混合,放入三維混料機中,充分混配均勻;其中刀頭胎體與金剛石的質(zhì)量比為1:0.04;
(3)將混合好的粉末放入石墨模具,在熱壓燒結(jié)爐中加壓燒結(jié),燒結(jié)溫度為800℃,燒結(jié)得到金剛石刀頭;
(4)對燒結(jié)得到的金剛石刀頭進行焊接、校平、開刃,獲得金剛石圓鋸片。
上述各實施例中刀頭胎體由包覆了co粉的耐磨材料和fe粉、cu粉和sn粉的混合物組成,cu粉、fe粉和sn粉三者的質(zhì)量比為cu:fe:sn=1:(0.8~1):0.1。
金剛石工具胎體材料中fe、cu作為基礎(chǔ)組元,還包括低熔點材料sn以及骨架材料,w、wc、w2c。
在上述各實施例中將co粉使用包覆技術(shù)與耐磨材料混合,即將co粉、耐磨材料通過機械攪拌混合,制成包覆粉末,使co粉包覆在耐磨材料的表面,從而充分發(fā)揮co粉增大刀頭胎體對w、wc、w2c等耐磨相把持力的作用。
本發(fā)明中加入wc、w、w2c等耐磨材料作為耐磨相。wc、w、w2c三者的作用相同,如果選用的是其中兩種耐磨材料時,則兩種耐磨材料的比例可以為任意值。如果選用的是其中三種耐磨材料時,則三種耐磨材料的比例可以為任意值。
本發(fā)明通過加入co粉克服了在金剛石圓鋸片中wc、w、w2c等作為耐磨相的耐磨材料的加入量很難超過60%的問題,在本發(fā)明中wc、w、w2c的加入量最大可達到占刀頭胎體質(zhì)量的80%,大大擴大了金剛石圓鋸片對于不同強度研磨性材料的切割時的適應(yīng)能力。
本發(fā)明中co包覆wc、w、w2c粉末的使用可以提高耐磨相與胎體界面親和力,促進燒結(jié),提高刀頭的韌性和抗彎強度,增大耐磨相的加入量進而提高鋸片的使用壽命。wc、w、w2c等耐磨材料作為耐磨相加入到金剛石刀頭中能夠提高金剛石刀頭的耐磨性能,延長金剛石鋸片的使用壽命。
本發(fā)明利用co粉與wc、w、w2c等耐磨材料以及與cu、fe等其他刀頭胎體材料相容性均優(yōu)良的特點,利用co粉作為中間過渡結(jié)合層,可以增大胎體對w、wc、w2c等耐磨相的把持力,耐磨相在使用過程不易脫落,充分發(fā)揮耐磨相能夠增強鋸片壽命的作用。加入co粉后,金剛石刀頭的燒結(jié)過程更加容易。同時,co粉作為中間過渡結(jié)合層使耐磨材料的加入量占刀頭胎體質(zhì)量分數(shù)為任意值,在實施例1~實施例10中耐磨材料的重量占刀頭胎體重量百分比為5%~80%,可以根據(jù)需要調(diào)整耐磨材料的重量占刀頭胎體重量百分比來制作具有不同耐磨性能的金剛石圓鋸片,從而切割不同硬度的研磨性材料。
本發(fā)明提供了性價比高、使用性能優(yōu)良的、適用于切割研磨性材料的金剛石圓鋸片。