專利名稱：對包含超級磨料材料的工件進(jìn)行磨削的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
以下內(nèi)容是針對磨料物品，并且更具體地說是使用磨料物品用于對超級磨料工件進(jìn)行磨削的方法。
背景技術(shù)：
用于機(jī)加工應(yīng)用的磨料典型地包括粘結(jié)的磨料物品以及涂覆的磨料物品。涂覆的磨料物品通常包括一種分層的物品，該物品包括背襯和將磨料顆粒固定在背襯上的粘合劑涂層，其最常見的例子是砂紙。粘結(jié)的研磨工具由處于輪狀、盤狀、段狀、鑲嵌針狀、磨石狀以及其他工具形狀(它們可以被安裝在一個機(jī)加工裝置上，例如一個磨削或拋光裝置)的形式的硬的、并且典型是整體的、三維的磨料復(fù)合材料組成。
粘結(jié)的研磨工具通常有三種相態(tài)，這三種相態(tài)包括磨料顆粒、粘結(jié)劑材料、以及孔隙，并且能以多種“等級”和“結(jié)構(gòu)”來制作，這些“等級”和“結(jié)構(gòu)”已經(jīng)根據(jù)本領(lǐng)域的慣例通過該磨料復(fù)合材料的相對硬度和密度(等級)并且通過該復(fù)合材料中的磨料顆粒、粘結(jié)劑以及孔隙的體積百分比(結(jié)構(gòu))來定義。一些粘結(jié)的研磨工具可能特別有用于磨削和拋光硬質(zhì)材料，如在電子和光學(xué)行業(yè)中使用的單晶材料以及用于工業(yè)應(yīng)用如地層鉆孔中的超級磨料材料。例如，聚晶金剛石復(fù)合片(polycrystalline diamond compact) (F1DC)切削元件典型地被固定到在石油和天然氣行業(yè)中用于地層鉆孔應(yīng)用的鉆頭尖的頭部上。這些PDC切削元件包括一層超級磨料材料(例如金剛石)，該材料必須被磨削至特定的規(guī)格。使這些PDC切削元件成型的一種方法是使用粘結(jié)的研磨工具，這些研磨工具典型地結(jié)合了包含在一種有機(jī)粘結(jié)劑基質(zhì)中的磨料顆粒。該行業(yè)繼續(xù)要求改進(jìn)的能夠磨削超級磨料工件的方法及物品。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個方面，一種磨削一個超級磨料工件的方法包括放置一個粘結(jié)的磨料物品與一個超級磨料工件相接觸，其中該粘結(jié)的磨料物品包括一個本體，該本體包括多個包含在一種復(fù)合粘結(jié)劑材料內(nèi)的磨料顆粒，該復(fù)合粘結(jié)劑材料包括一種有機(jī)材料和一種金屬材料。該方法進(jìn)一步包括使該粘結(jié)的磨料物品相對于該超級磨料工件轉(zhuǎn)動以從該超級磨料工件上去除材料，其中在該去除材料的步驟中，該臨界功率是不大于約140W/mm。在另一個方面，一種磨削一個超級磨料工件的方法包括放置一個粘結(jié)的磨料物品與一個超級磨料工件相接觸，其中該粘結(jié)的磨料物品包括一個本體，該本體包括多個包含在一種復(fù)合粘結(jié)劑材料內(nèi)的磨料顆粒，該復(fù)合粘結(jié)劑材料包括一種有機(jī)材料和一種金屬材料，并且其中該復(fù)合粘結(jié)劑材料包括的有機(jī)材料(OM)與金屬材料(MM)之比(0Μ/ΜΜ)是不大于約O. 25。該方法進(jìn)一步包括使該粘結(jié)的磨料物品相對于該超級磨料工件轉(zhuǎn)動以從該超級磨料工件上去除材料。在又另一個方面，一種磨削一個超級磨料工件的方法包括放置一個粘結(jié)的磨料物品與一個超級磨料工件相接觸，其中該粘結(jié)的磨料物品包括一個本體，該本體包括多個包含在一種粘結(jié)劑材料內(nèi)的磨料顆粒，并且該超級磨料工件具有至少約5GPa的平均維氏硬度。該方法進(jìn)一步包括對于一種無心磨削操作按至少約8mm3/sec的平均材料去除(MRR)速率以不大于約350J/mm3的平均比磨削能(specific grinding energy) (SGE)從該超級磨料工件上去除材料。


通過參見附圖可以更好地理解本披露，并且使其許多特征和優(yōu) 對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員變得清楚。圖I包括根據(jù)一個實(shí)施方案的一種磨料物品的圖解；圖2包括根據(jù)一個實(shí)施方案的一個磨削操作的圖；圖3包括根據(jù)一個實(shí)施方案的一種粘結(jié)的磨料本體以及一種常規(guī)樣品的平均功率(kW)相對于平均材料去除率(mm3/sec)的一個曲線圖；圖4包括根據(jù)一個實(shí)施方案的磨料物品的一個表面在進(jìn)行一個磨削操作之后的圖像；圖5包括一種常規(guī)的磨料物品的一個表面在進(jìn)行一個磨削操作之后的圖像。在不同的圖中使用相同的參考符號表示相似的或相同的事項(xiàng)。
具體實(shí)施例方式以下內(nèi)容總體上是針對磨料物品以及將此類磨料物品用于特定的磨削操作中的方法。具體關(guān)于形成粘結(jié)的磨料物品的方法，開始時，可以將多個磨料顆粒與一種粘結(jié)劑材料進(jìn)行組合。根據(jù)一個實(shí)施方案，該粘結(jié)劑材料可以是一種復(fù)合粘結(jié)劑材料，具有有機(jī)材料與金屬材料混合在一起的多種組分。然而，可以首先將這些磨料顆粒與該粘結(jié)劑材料的這些組分之一進(jìn)行混合。例如，可以將這些磨料顆粒與該有機(jī)材料進(jìn)行混合。這些磨料顆?？梢园ǘ喾N材料，如氧化物類、碳化物類、硼化物類、和氮化物類、以及它們的組合。在具體情況下，這些磨料顆粒可以包括超級磨料材料，如金剛石、立方氮化硼、以及它們的組合。某些實(shí)施方案可以利用基本上由金剛石組成的磨料顆粒。進(jìn)一步關(guān)于這些磨料顆粒,這些磨料顆?？梢跃哂行∮?50微米的平均砂碌尺寸。在其他情況下，這些磨料顆粒可以具有小于200微米、如小于170微米的平均砂礫尺寸。某些磨料物品可以利用具有的平均砂礫尺寸在I微米與約250微米之間的范圍內(nèi)的磨料顆粒，如在50微米與約250微米之間、并且更具體地是在約100微米與約200微米之間。該混合物可以利用多于一種類型的磨料顆粒。此外，該混合物可以使用具有多于一種平均砂礫尺寸的磨料顆粒。即，例如，可以使用包括大的和小的砂礫尺寸的磨料顆粒的一種混合物。在一個實(shí)施方案中，可以將具有例如大的平均砂礫尺寸的第一部分磨料顆粒與具有例如比第一部分的大磨料顆粒更小的平均砂礫尺寸的第二部分磨料顆粒進(jìn)行組合。該第一和第二部分在該混合物內(nèi)可以是相等的份數(shù)(例如，重量百分比)。在其他實(shí)施方案中，人們可以利用彼此相比具有更大或更小百分比的大的和小的顆粒的一種混合物。可以形成如下一種粘結(jié)的磨料物品，它包括具有小于約150微米的平均砂礫尺寸的第一部分磨料顆粒、結(jié)合了具有大于150微米的平均砂礫尺寸的磨料顆粒。在一種具體的情況下，該混合物可以包括具有的平均砂礫尺寸在100微米與150微米之間范圍內(nèi)的第一部分磨料顆粒、以及具有的平均砂礫尺寸在150微米與200微米之間的范圍內(nèi)的第二部分磨料顆粒。該混合物可以包含某一含量的磨料顆粒，使得最終形成的粘結(jié)的磨料本體包括占該本體總體積至少約5vol %的磨料顆粒。應(yīng)理解是對于其他示例性磨料物品，該本體內(nèi)的磨料顆粒含量可以更大，如是該本體總體積的至少約10vol%、至少約20vol%、至少約30vol %、或甚至至少約40νο1 % ο在一些磨料物品中，該混合物可以包含一個量值的磨料顆粒，使得最終形成的本體包含占該本體總體積約5vol %與約60vol %之間、并且更具體地在約5vol%與50vol%之間的磨料顆粒。
關(guān)于該粘結(jié)劑材料的有機(jī)材料組分，一些適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)材料包括熱固性材料和熱塑性材料。具體而言，該粘結(jié)劑材料可以包括多種材料，諸如聚酰亞胺類、聚酰胺類、樹脂類、芳族聚酰胺類、環(huán)氧樹脂類、聚酯類、聚氨酯類、以及它們的一種組合。根據(jù)一個具體實(shí)施方案，該有機(jī)材料可以包括一種聚芳唑(polyarenazole)。在一個更具體的實(shí)施方案,該有機(jī)材料可以包括聚苯并咪唑(PBI)。另外，該粘結(jié)劑材料可以包括某一含量的樹脂材料，如酚醛樹脂。在此類利用了樹脂的實(shí)施方案中，該樹脂可以按較小的量值存在，并且可以與其他有機(jī)材料組合使用。該混合物可以包含某一含量的有機(jī)材料，使得最終形成的粘結(jié)的磨料本體包括占該粘結(jié)劑材料總體積不大于約20vol %的有機(jī)材料。在其他實(shí)施方案中，該粘結(jié)劑材料內(nèi)的有機(jī)材料的量值可以更小，例如不大于約18vol%、如不大于約16vol%、不大于約14vol %、或者甚至不大于IOvol %。在具體情況下，該本體可以被形成為使得該有機(jī)材料存在的量值是在約lvol%與約20vol%之間的范圍內(nèi)，如在約lvol%與約19vol%之間、并且更具體地是在約2vol%與12vol%之間的范圍內(nèi)。在形成了有機(jī)材料與磨料顆粒的一種混合物之后，可以加入一種金屬材料以協(xié)助形成一種復(fù)合粘結(jié)劑材料，其中該復(fù)合粘結(jié)劑材料包含該有機(jī)材料和金屬材料。在某些情況下，該金屬材料可以包括多種金屬或金屬合金。該金屬材料可以結(jié)合一種或多種過渡金屬元素。根據(jù)一個實(shí)施方案，該金屬材料可以包括銅、錫、以及它們的一種組合。事實(shí)上，此處的實(shí)施方案可以利用主要由青銅組成、并且包含的銅錫之比的比值是按重量計(jì)約
60: 40的一種金屬材料?？梢韵蛟摶旌衔镏屑尤肽骋缓康慕饘俨牧?，使得該最終形成的粘結(jié)的磨料本體包含占該粘結(jié)劑材料總體積的至少約20vol %的金屬材料。在其他情況下，該復(fù)合粘結(jié)劑材料內(nèi)的金屬材料的量值可以更大，例如在至少約30vol %、至少約40vol %、至少約50Vol%、或者甚至至少約60Vol%的等級上。具體實(shí)施方案可以利用量值在該復(fù)合粘結(jié)劑材料總體積的約20vol %與約99vol %之間、如在約30vol %與約95vol %之間、或甚至在約50VoI %與約95VoI %之間的范圍內(nèi)金屬材料。在形成該包含磨料顆粒、有機(jī)材料、以及金屬材料的混合物之后，可以將該混合物攪拌或混合一個足的時段以保證這些組分均勻分布在彼此之中。在保證該混合物是適度混合的之后，可以通過處理該混合物來繼續(xù)這個形成磨料物品的過程。根據(jù)一個實(shí)施方案，處理該混合物可以包括一個壓制過程。更具體地說，該壓制過程可以包括一個熱壓過程，其中該混合物被同時加熱和壓制以給予該混合物一個適當(dāng)?shù)男螤?。該熱壓操作可以利用一個模具，其中該混合物被放置在該模具中，并且在該熱壓操作的過程中，利用熱量和壓力的施加來將該混合物形成為該模具的輪廓并且給予該混合物一種適當(dāng)?shù)摹⒆罱K形成的形狀。根據(jù)一個實(shí)施方案，該熱壓操作可以在不大于約600° C的壓制溫度下進(jìn)行。該壓制溫度被認(rèn)為是在熱壓的過程中用來協(xié)助該粘結(jié)劑材料的恰當(dāng)形成的最大浸透溫度。根據(jù)另一個實(shí)施方案，熱壓過程可以在不大于約550° C、如不大于500° C的壓制溫度下進(jìn)行。在具體情況下，熱壓可以在約400° C與600° C之間的范圍內(nèi)、并且更具體地在約400° C與490° C之間的范圍內(nèi)的壓制溫度下完成。該壓制過程可以在一個特定的壓力下進(jìn)行，該壓力是施加在該混合物上適合于將該混合物形成至所希望的形狀的最大且持續(xù)的壓力。例如，該熱壓過程可以在不大于約10
噸/英寸2的最大壓制壓力下進(jìn)行。在其他實(shí)施方案中，該最大壓制壓力可以更小，如不大于約8噸/英寸2、不大于約6噸/英寸2。但是，某些熱壓過程可以利用在約O. 5噸/英寸2與約10噸/英寸2之間的范圍內(nèi)、如在O. 5噸/英寸2與6噸/英寸2之間的范圍內(nèi)的壓制壓力。根據(jù)一個實(shí)施方案，可以進(jìn)行該壓制過程，使得壓制壓力和壓制溫度保持至少約5分鐘的持續(xù)時間。在其他實(shí)施方案中，該持續(xù)時間可以更大，如至少約10分鐘、至少約20分鐘、或甚至至少30分鐘。一般，該處理操作的過程中利用的氣氛可以是包括一種惰性物質(zhì)(如稀有氣體)的一種惰性氣氛、或具有有限量的氧氣的一種還原氣氛。在其他情況下，該壓制操作可以在一種環(huán)境氣氛中進(jìn)行。在完成該熱壓操作時，所得到的形式可以是包括多個包含在一種復(fù)合粘結(jié)劑材料中的磨料顆粒的一種磨料物品。圖I包括根據(jù)一個實(shí)施方案的一種磨料物品。如所展示的，磨料物品100可以包括一個粘結(jié)的磨料本體101，該本體具有一種總體上環(huán)形的形狀并且限定了一個軸向延伸穿過本體101的中心開口 102。該粘結(jié)的磨料本體101可以包括多個包含在此處描述的復(fù)合粘結(jié)劑材料中的磨料顆粒。根據(jù)一個實(shí)施方案，磨料物品100可以是具有一個中心開口102的研磨輪，該中心開口輔助將該粘結(jié)的磨料本體聯(lián)接到適當(dāng)?shù)哪ハ鳈C(jī)上，該磨削機(jī)被設(shè)計(jì)為使該磨料物品轉(zhuǎn)動以用于材料去除操作。此外，插入件103可以被放置在本體101的周圍并且限定該中心開口 102，并且在具體情況下，該插入件103可以是能夠協(xié)助將本體101聯(lián)接到機(jī)器上的一種金屬材料。該粘結(jié)的磨料本體101可以限定一個在磨料物品100的邊緣周圍環(huán)圓周地延伸的磨料輪緣。即，本體101可以沿著插入件103的外周邊緣延伸，該插入件被固定(例如，使用緊固件、粘合劑以及它們的組合)至本體101上。本體101可以具有特定量的磨料顆粒、粘結(jié)劑材料、以及孔隙。本體101可以包括如在此描述的相同量值(vol%)的磨料顆粒。本體101可以包括占本體總體積的至少IOvol %的復(fù)合粘結(jié)劑材料。在其他情況下，本體101可以包括更大含量的復(fù)合粘結(jié)劑材料，例如占本體101的總體積的至少20vol %、至少約30vol%、至少約40vol%、或甚至至少約50VOl%。在其他情況下，本體101可以被形成為使得該復(fù)合粘結(jié)劑材料包括占本體101的總體積的約10vol%與約80vol%之間(如在約10vol%與約60vol%之間、或甚至在約20vol%與約60vol%之間)的粘結(jié)劑材料。值得注意地，本體101可以被形成為具有基于包含在該復(fù)合粘結(jié)劑材料內(nèi)的有機(jī)材料(OM)與金屬材料(MM)的體積百分比的一個特定比率。例如，該復(fù)合粘結(jié)劑材料可以具有的按體積計(jì)的有機(jī)材料(0M)與按體積計(jì)的金屬材料(MM)之比(0Μ/ΜΜ),該比值具有不大于約O. 25的值。根據(jù)其他實(shí)施方案，該磨料物品可以被形成為使得該復(fù)合粘結(jié)劑材料的比值是不大于約O. 23，如不大于約O. 20、不大于約O. 18、不大于約O. 15、或甚至不大于約O. 12。在具體情況下，該本體可以被形成為使得該復(fù)合粘結(jié)劑材料具有的有機(jī)材料與金屬材料之比(0Μ/ΜΜ)是在約O. 02與O. 25之間，如在約O. 05與O. 20之間、在約O. 05與約O. 18之間、在約O. 05與約O. 15之間、或甚至在約O. 05與約O. 12之間的范圍內(nèi)。該磨料物品可以被形成為使得本體101包含某一含量的孔隙。例如，本體101可以具有占本體101的總體積的不大于約10vol%的孔隙。在其他情況下，本體101可以具有的孔隙是不大于約8vol%,如不大于約5vol%、或甚至不大于約3vol%。但是,本體101可以被形成為使得該孔隙是占本體101的總體積的O. 5vol%與10vol%之間，如在O. 5vol%與約8vol%之間、在約O. 5vol%與5vol %之間、或甚至在約O. 5vol%與3vol%之間。該 孔隙的大部分可以是關(guān)閉的孔隙，該關(guān)閉的孔隙包括該粘結(jié)劑材料內(nèi)的關(guān)閉的以及孤立的孔。事實(shí)上在某些情況下，本體101內(nèi)基本上所有的孔隙都可以是關(guān)閉的孔隙。除了在此描述的這些特征之外，本體101可以被形成為使得它具有一種復(fù)合粘結(jié)劑材料，其中本體101內(nèi)的不小于約82%的磨料顆粒被包含在該復(fù)合粘結(jié)劑材料的金屬材料之內(nèi)。例如，本體101可以被形成為使得本體101內(nèi)的不小于85%(如不小于約87%、不小于約90%、或甚至不小于約92%)的磨料顆粒被包含在該復(fù)合粘結(jié)劑材料的金屬材料之內(nèi)。本體101可以被形成為使得本體101內(nèi)的約82%至約97%之間并且更具體地是85%至約95%之間的磨料顆粒可以被包含在該粘結(jié)劑材料的金屬材料之內(nèi)。這些實(shí)施方案的粘結(jié)的磨料物品可以利用一種具有不大于3. OMPam0 5的斷裂韌度的復(fù)合粘結(jié)劑。事實(shí)上，某些粘結(jié)的磨料物品可以具有一種粘結(jié)劑材料，該粘結(jié)劑材料具有的斷裂韌度為不大于約2. 5MPa m°_5，如不大于約2. OM Pa m°_5、或甚至不大于約I. 8MPa m°_5。某些粘結(jié)的磨料物品可以利用一種復(fù)合粘結(jié)劑材料，該復(fù)合粘結(jié)劑材料具有的斷裂韌度在約I. 5MPa m0.5與約3. OMPa m°_5之間，如在約I. 5MPa m0.5與約2. 5MPa m°_5之間的范圍內(nèi)、并且甚至是在約I. 5M Pa m°_5與約2. 3MPa m°_5之間的范圍內(nèi)。在此的這些磨料物品可能特別適合于從特殊工件上去除材料，如通過一個磨削過程。在具體實(shí)施方式
中，在此的實(shí)施方案的粘結(jié)的磨料物品可以特別適合于對結(jié)合了超硬材料或超級磨料材料的工件進(jìn)行磨削和精加工。即，這些工件可以具有5GPa或更大的平均維氏硬度。事實(shí)上，某些工件(它可以通過在此的實(shí)施方案的粘結(jié)的磨料物品來精加工)可以具有至少約lOGPa、如至少約15GPa、或甚至至少約25GPa的平均維氏硬度。事實(shí)上，在某些情況下，在此的這些粘結(jié)的磨料物品特別適合用于同樣在磨料應(yīng)用中使用的材料的磨削。此類工件的一個具體例子包括聚晶金剛石復(fù)合片(PDC)切削元件，這些元件可以被放置在石油和天然氣行業(yè)中使用的地層鉆孔用鉆頭尖的頭部上?？傮w上，PDC切削元件可以包括一種復(fù)合材料，該復(fù)合材料具有覆蓋在一個基底上的一個磨料層。該基底可以是一種金屬陶瓷的(陶瓷的/金屬的)材料。即，該基底可以包括某一含量的金屬，典型地是一種合金或超級熱合金材料。例如，該基底可以具有一種莫氏硬度為約8的金屬材料。該基底可以包括一種金屬元素，該金屬元素可以包括一種或多種過渡金屬元素。在更具體的情況下，該基底可以包括一種碳化物材料，并且更具體地是碳化鎢，使得該基底可以基本上由碳化鎢組成?？梢酝ㄟ^在此的粘結(jié)的磨料物品進(jìn)行磨削的工件可以包括切削元件。此外，某些工件可以是具有至少約4. OMPa m°_5的斷裂韌度的特別脆的材料。事實(shí)上，該工件可以具有的斷裂韌度是至少約5. OMPa m°_5，如至少約6. OMPa m°_5、或甚至至少約8. OMPa m°_5。此外，在某些情況下，該工件可以具有的斷裂韌度是不大于約16. OMPa m°_5，如不大于約15. OMPam°_5、12.0MPa m°_5、或10. OMPa m°_5。某些工件可以利用一種材料，該材料具有的斷裂韌度處于包括約4. OMPa m°_5至約16. OMPa m°_5的范圍內(nèi)，如處于包括約4. OMPa m°_5至12. OMPa m0.5的范圍內(nèi)、并且甚至處于包括約4. OMPa m°_5至約10. OMPa m°_5的范圍內(nèi)。該工件的磨料層可以直接粘結(jié)到該基底的表面上。該磨料層可以包括硬質(zhì)材料，如碳、球碳、碳化物、硼化物、以及它們的組合。在一種具體情況下，該磨料層可以包括金剛石、并且更具體地可以是一種聚晶金剛石層。一些工件，并且具體是PDC切削元件，可以具有一個基本上由金剛石組成的磨料層。根據(jù)至少一個實(shí)施方案，該磨料層可以由具有至少 約9的莫氏硬度的一種材料來形成。此外，該工件可以具有一個總體上成圓柱形形狀的本體，具體是關(guān)于PDC切削元件而言。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在此的這些實(shí)施方案的粘結(jié)的磨料物品特別適用于對結(jié)合了超硬材料(例如，金屬和金屬合金，如鎳基超級熱合金以及鈦基超級熱合金、碳化物、氮化物、硼化物、球碳、金剛石、以及它們的一種組合)的工件進(jìn)行磨削和/或精加工。在一個材料去除(即，磨削)操作的過程中，可以使該粘結(jié)的磨料本體相對于該工件轉(zhuǎn)動以協(xié)助從該工件上去除材料。圖2中展示了一個這樣的材料去除過程。圖2包括根據(jù)一個實(shí)施方案的一個磨削操作的圖。具體地說，圖2展示了利用了處于研磨輪形式的、結(jié)合了粘結(jié)的磨料本體101的磨料物品100進(jìn)行的一個無心磨削操作。該無心磨削操作可以進(jìn)一步包括一個調(diào)整輪201，它能以特定的速度轉(zhuǎn)動以控制該磨削過程。如進(jìn)一步展示的，對于一個特定的無心磨削操作，工件203可以被布置在研磨輪100與調(diào)整輪201之間。工件203可以被一個支撐件205支撐在研磨輪100與調(diào)整輪201之間的一個特定位置中，該支撐件被配置為在磨削的過程中維持工件203的位置。根據(jù)一個實(shí)施方案，在無心磨削過程中，研磨輪100可以相對于工件203轉(zhuǎn)動，其中研磨輪100的轉(zhuǎn)動協(xié)助了粘結(jié)的磨料本體101相對于工件203的一個特定表面(例如，圓柱形工件的一個圓周側(cè)表面)的移動，并且因此協(xié)助了對工件203的表面的磨削。此外，調(diào)整輪201可以在研磨輪100轉(zhuǎn)動的同時進(jìn)行轉(zhuǎn)動以控制工件203的轉(zhuǎn)動并且控制該磨削操作的某些參數(shù)。在某些情況下，調(diào)整輪201可以在與研磨輪100同一個方向上轉(zhuǎn)動。在其他磨削的過程中，調(diào)整輪201和研磨輪100可以在相對于彼此相反的方向上轉(zhuǎn)動。已經(jīng)注意到，通過利用在此的這些實(shí)施方案的粘結(jié)的磨料本體，這些材料去除方法能以與現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品和方法相比特別有效的方式來進(jìn)行。例如，該粘結(jié)的磨料本體能以不大于約350J/mm3的平均比磨削能(SGE)對一種包含超級磨料材料的工件進(jìn)行磨削。在其他實(shí)施方案中，該SGE可以更小，例如不大于約325J/mm3，例如不大于約310J/mm3、不大于約300J/mm3、或甚至不大于約290J/mm3。但是,對于某些磨削操作，該粘結(jié)的磨料材料能以在約50J/mm3與約350J/mm3之間的范圍內(nèi)，如在約75J/mm3與約325J/mm3之間、或甚至在約75J/mm3與約300J/mm3之間的范圍內(nèi)的一個平均SGE來從該工件上去除材料。應(yīng)該注意的是某些磨削參數(shù)(例如，比磨削能)可以結(jié)合其他參數(shù)而實(shí)現(xiàn)，包括例如特定的材料去除率(MRR)。例如，該平均材料去除率可以是至少約8mm3/sec。事實(shí)上，已實(shí)現(xiàn)了更大的材料去除率，如處于至少約10mm3/sec,如至少約12mm3/sec、至少約14mm3/sec、至少約16mm3/sec、或至少約18mm3/sec的等級上。根據(jù)具體實(shí)施方式
，利用了在此的粘結(jié)的磨料本體的磨削操作可以實(shí)現(xiàn)的平均材料去除率是處于約8mm3/sec與約40mm3/sec之間，如在約14mm3/sec與約40mm3/sec之間、如在約18mm3/sec與約40mm3/sec之間、并且甚至在約20mm3/sec與約40mm3/sec之間的范圍內(nèi)。磨削操作(利用了在此的實(shí)施方案的這些粘結(jié)的磨料物品以及應(yīng)該包含超級磨料材料的工件)能以不大于約150W/mm的臨界功率來進(jìn)行。值得注意地，針對該磨輪物品的接觸寬度將該臨界功率標(biāo)準(zhǔn)化。在其他實(shí)施方案中，磨削操作過程中的臨界功率可以更小，如不大于約140W/mm、不大于約130W/mm、不大于約110W/mm、不大于約100W/mm、不大于約90W/mm、或甚至不大于約75W/mm。某些磨削操作可以在約20W/mm與約150W/mm之間，如在 約20W/mm與約130W/mm之間，如在約20W/mm與110W/mm之間、或甚至在20W/mm與90W/mm之間的范圍內(nèi)的臨界功率下進(jìn)行。某些磨削特性(例如，比磨削能、臨界功率、材料去除率等)可以結(jié)合該粘結(jié)的磨料以及磨削方法的具體方面(包括，例如，具體的磨輪的幾何形狀)來實(shí)現(xiàn)。例如，在此的這些磨削特性可以在形狀為研磨輪的磨料物品(見圖I)上實(shí)現(xiàn)，其中這些輪子具有的直徑是至少約5英寸、至少約7英寸、至少約10英寸、或甚至至少約20英寸。在某些情況下，該研磨輪可以具有的外徑是在約5英寸與約40英寸之間，如在約7英寸與約30英寸之間的范圍內(nèi)。此處的這些磨削特性可以在形狀為研磨輪的磨料物品(見圖I)上實(shí)現(xiàn)，其中這些輪子可以具有一個寬度，如跨過限定了該輪子的輪緣的磨料層寬度所測得的，該寬度為至少約O. 5英寸、至少約I英寸、至少約I. 5英寸、至少約2英寸、至少約4英寸、或甚至至少約5英寸。具體實(shí)施方案可以利用具有的寬度在約O. 5英寸與約5英寸之間，如在約O. 5英寸與約4英寸之間、或甚至在約I英寸與約2英寸之間的范圍內(nèi)的研磨輪。在具體的情況下，這些材料去除操作包括一個無心磨削操作，其中該研磨輪的速度是至少約900m/min,如處于至少約1000m/min、至少約1200m/min、或甚至至少約1500m/min的等級上。具體的方法可以利用在約1000m/min與約3000m/min之間，如在約1200m/min與約2800m/min之間、或甚至在約1500m/min與約2500m/min之間的范圍內(nèi)的研磨輪速度。在具體的情況下，這些材料去除操作包括一個無心磨削操作，其中該調(diào)整輪的速度是至少約5m/min,如處于至少約10m/min、至少約12m/min、或甚至至少約20m/min的等級上。具體的方法可以利用在約5m/min與約50m/min之間，如在約10m/min與約40m/min之間、或甚至在約20m/min與約30m/min之間的范圍內(nèi)的調(diào)整輪速度。該磨削過程還可以在每次磨削操作時利用一個特定的貫穿橫給進(jìn)速率，這是對磨料物品與工件之間的接合作用的徑向深度的一種度量。在具體情況下，該每次磨削的橫給進(jìn)速率可以是至少約O. 01mm、至少約O. 02mm、并且甚至是至少約O. 03mm。而且,該磨削操作典型地被設(shè)定為使得該每次磨削的橫給進(jìn)速率是在約O. Olmm與約O. 5mm之間、或甚至在約O. 02mm與約O. 2_之間的范圍內(nèi)。另外，可以這樣完成該磨削過程使得這些工件的貫穿給進(jìn)速率是在約20cm/min與約150cm/min之間、并且更具體地是在約50cm/min與約130cm/min之間。將進(jìn)一步理解的是在某些無心磨削操作中，可以使該調(diào)整輪相對于工件和研磨輪成角度以協(xié)助這些工件的貫穿給進(jìn)。在具體情況下，該調(diào)整輪的角度是不大于約10度，如不大于約8度、不大于約6度、并且甚至不大于約4度。對于某些無心磨削操作，可以使該調(diào)整輪相對于該工件和研磨輪成角度，該角度在約O. 2度與約10度之間的范圍內(nèi)，如在約O. 5度與約5度之間、并且更具體地是在約I度與約3度之間的范圍內(nèi)。實(shí)例以下內(nèi)容包括根據(jù)在此的一個實(shí)施方案形成的一種粘結(jié)的磨料本體(SI)與被設(shè)計(jì)為磨削超級磨料材料的一種常規(guī)磨料材料(Cl)相比的對比實(shí)例。 樣品SI是通過將大和小的金剛石顆粒的一種混合物進(jìn)行組合而形成的，其中這些小的金剛石顆粒具有美國篩目100/120的平均尺寸(S卩，125-150微米的平均砂礫尺寸)并且大金剛石顆粒具有80/100的美國篩目尺寸(即，150-175微米的平均砂礫尺寸)。將這些大和小的金剛石顆?；旌衔镆韵嗟确輸?shù)進(jìn)行混合。將大的和小的金剛石的混合物與約25克的一種有機(jī)粘結(jié)劑材料進(jìn)行混合，該粘結(jié)劑材料由從Boedeker Plastics Inc可商購的聚苯并咪唑(PBI)組成。此后，向該混合物中加入約1520克的金屬粘結(jié)劑。該金屬粘結(jié)劑材料是一種青銅(60/40的Sn/Cu)組合物，從 Connecticut Engineering Associates Corporation 作為 DA410 可獲得的。將該混合物徹底混合并倒入一個模具中。然后根據(jù)以下程序熱壓該混合物。開始時，對該混合物施加60psi的線壓力。接著將該混合物加熱至395° C。然后施加10噸/英寸2的全壓力并將該混合物加熱至450° C持續(xù)20分鐘、接著冷卻下來。將該最終形成的粘結(jié)的磨料物品形成為一個研磨輪的形狀，該研磨輪具有8英寸的外徑以及約I英寸的輪寬度。該粘結(jié)的磨料物品具有約62vol%的復(fù)合粘結(jié)劑材料，其中該粘結(jié)劑材料的90%是該金屬粘結(jié)劑材料并且該粘結(jié)劑材料的10%是該有機(jī)材料。樣品SI的粘結(jié)的磨料物品具有約38ν01%的磨料顆粒。該粘結(jié)的磨料物品包括少量的孔隙，總體上小于Ivol %。該常規(guī)樣品(Cl)是通過將大的和小的金剛石顆粒的一種混合物進(jìn)行組合而形成的，其中這些小的金剛石顆粒具有美國篩目140/170的平均砂礫(即，150微米)并且大金剛石顆粒具有美國篩目170/200的平均砂礫尺寸(S卩，181微米)。將金剛石顆粒的大的和小的混合物以相等份數(shù)進(jìn)行混合。將大的和小的金剛石的混合物與一種有機(jī)粘結(jié)劑材料進(jìn)行混合，該粘結(jié)劑材料由樹脂和石灰組成，是從圣戈班磨料公司作為DA69通?？色@得的。還向該混合物中加入一個量的SiC顆粒，其中這些SiC顆粒具有800美國篩目的平均砂礫尺寸、并且是從圣戈班磨料公司作為DA49 800G rit可得的。另外，向該混合物中加入少量(即，3vol %-4vol % )的糠醒，它是從美國新澤西州的羅杰斯公司(Rogers Corporation)作為DA148可得到的。將該混合物徹底混合并倒入一個模具中。然后根據(jù)以下程序?qū)υ摶旌衔镞M(jìn)行熱壓。開始時，將該混合物放入該模具中并將該混合物加熱至190° C。然后施加3噸/英寸2的全壓力持續(xù)15分鐘、接著冷卻下來。熱壓之后，所形成的磨料在210° C下經(jīng)受持續(xù)16小時的成形后烘烤。樣品Cl被形成為一種研磨輪，該研磨輪與樣品SI的研磨輪基本上具有相同的尺寸。樣品Cl具有約28vol %的磨料顆粒、42vol %的有機(jī)粘結(jié)劑材料(酚醛樹脂)、約25vol %的SiC砂礫(美國篩目800)、以及約3vol% -4vol%的糠醛。樣品Cl是從諾頓磨料公司(Norton Abrasives)作為一種P⑶樹脂狀磨削輪可得到的。樣品Cl與樣品SI輪具有相同的尺寸。在一種無心磨削操作中將樣品Cl和SI用來磨削超級磨料工件(即，具有碳化鎢基底以及聚晶金剛石磨料層的PDC切削元件)。該無心磨削操作的參數(shù)如下研磨輪速度為6500ft/min[1981m/min]，調(diào)整輪速度為94ft/min [29m/min]，調(diào)整輪角度為2度，徑向切削深度為約O. OOlin (每次磨削的靶向直徑變化為O. 002in)，并且手動輔助的貫穿給進(jìn)速率為約 40in/min [101cm/min]。圖3包括使用樣品SI (曲線301)和Cl (曲線302)進(jìn)行的磨削操作的平均功率 (kW)相對于平均材料去除率(mm3/sec)的一個曲線圖。如所清楚展示的，樣品SI在所有測量的平均材料去除率下利用了與樣品Cl相比更小的功率，因此證明樣品SI能夠以比樣品Cl更有效的方式來進(jìn)行磨削。事實(shí)上，甚至在對于樣品SI而言最高的材料去除率(27_3/sec [I. 2in3/mm])下，平均功率(約4. 5kff)與樣品Cl的臨界功率(約4. 8kff)大約相同或更小，這是基于曲線302跨過平均功率的y軸而推斷出來的。注意該臨界功率基于輪的接觸寬度針對樣品的尺寸可以被標(biāo)準(zhǔn)化，使得標(biāo)準(zhǔn)化的臨界功率4kW/25. 4mm是等于150W/mm。此外，在某些工件上進(jìn)行無心磨削操作之后評估粘結(jié)的磨料樣品SI和Cl的表面時，注意到樣品Cl和SI表現(xiàn)出顯著不同的表面形態(tài)。圖4和5分別包括在進(jìn)行磨削操作之后樣品SI和Cl的表面的圖像。如所展示的，圖4中提供的樣品SI的表面證實(shí)了沿著該表面的已經(jīng)維持了顯著的表面粗糙度的區(qū)域401和403，并且因此提供了該磨料物品能夠進(jìn)行持續(xù)的研磨操作的證據(jù)。此外，粗糙區(qū)域401和403證明該粘結(jié)的磨料物品能夠以有效的方式進(jìn)行研磨任務(wù)并且具有改進(jìn)的壽命。相比之下，圖5中所示的樣品Cl的表面證明粘結(jié)的區(qū)域501已迷糊不清并且已變得光滑。這些區(qū)域501證明了具有與工件的高摩擦量的一種粘結(jié)，這是與樣品SI相比無效的磨削操作的證據(jù)。簡言之，樣品SI與常規(guī)樣品Cl相比能夠在超硬工件的磨削過程中實(shí)現(xiàn)更大的效率。在此的實(shí)施方案上述的粘結(jié)的磨料物品以及形成和使用此類粘結(jié)的磨料物品的方法代表了與現(xiàn)有技術(shù)的偏離。具體地，這些粘結(jié)的磨料本體利用了多項(xiàng)特征的組合，這些特征包括磨料顆粒的混合物、磨料顆粒類型和尺寸、具有特定的金屬與有機(jī)材料之比的復(fù)合粘結(jié)劑材料、以及改進(jìn)了在超硬和/或超級磨料工件上的磨削操作的效率的某些特性。此外，在此描述的方法，包括制造該粘結(jié)的磨料的方法以及使用該粘結(jié)的磨料用于特定的磨削操作的方法，代表了與現(xiàn)有技術(shù)的偏離。注意到，在某些磨削操作中使用根據(jù)在此的實(shí)施方案的粘結(jié)的磨料物品允許了該粘結(jié)的磨料物品的更有效的磨削以及延長的壽命。在上文中，提及的多個具體的實(shí)施方案以及某些部件的連接物是說明性的。應(yīng)當(dāng)理解，提及的被聯(lián)接或者連接的多個部件是旨在披露在所述部件之間的直接連接或者通過一個或多個插入部件的間接連接以便實(shí)施如在此討論的這些方法。這樣，以上披露的主題應(yīng)被認(rèn)為是解說性的、而非限制性的，并且所附權(quán)利要求旨在覆蓋落在本發(fā)明的真正范圍內(nèi)的所有此類變體、增進(jìn)、以及其他實(shí)施方案。因此，在法律所允許的最大程度上，本發(fā)明的范圍應(yīng)由對以下權(quán)利要求和它們的等效物可容許的最寬解釋來確定，并且不應(yīng)受以上的詳細(xì)的說明的約束或限制。本披露不得用于解釋或限制權(quán)利要求書的范圍或含義。另外，在以上的說明中，為了使精簡披露的目的而可能將不同的特征集合在一起或者在一個單獨(dú)的實(shí)施方案中描述。本披露不得被解釋為反映了一種意圖，即，提出要求的實(shí)施方案要求的特征多于在每一項(xiàng) 權(quán)利要求中清楚引述的特征。相反，如以下的權(quán)利要求反映出，發(fā)明主題可以是針對少于任何披露的實(shí)施方案的全部特征。
權(quán)利要求
1.一種對一個超級磨料工件進(jìn)行磨削的方法，包括 放置一個粘結(jié)的磨料物品與一個超級磨料工件相接觸，其中該粘結(jié)的磨料物品包括一個本體，該本體包括多個包含在一種粘結(jié)劑材料內(nèi)的磨料顆粒，并且該超級磨料工件具有至少約5GPa的平均維氏硬度；并且 對于一種無心磨削操作，按至少約8mm3/sec的平均材料去除(MRR)速率以不大于約350J/mm3的平均比磨削能(SGE)從該超級磨料工件上去除材料。
2.—種對一個超級磨料工件進(jìn)行磨削的方法，包括 放置一個粘結(jié)的磨料物品與一個超級磨料工件相接觸，其中該粘結(jié)的磨料物品包括一個本體，該本體包括多個包含在一種復(fù)合粘結(jié)劑材料內(nèi)的磨料顆粒，該復(fù)合粘結(jié)劑材料包括一種有機(jī)材料和一種金屬材料，并且其中該復(fù)合粘結(jié)劑材料包括的有機(jī)材料(OM)與金屬材料(MM)之比(0Μ/ΜΜ)是不大于約O. 25 ;并且 使該粘結(jié)的磨料物品相對于該超級磨料工件轉(zhuǎn)動以從該超級磨料工件上去除材料。
3.—種對一個超級磨料工件進(jìn)行磨削的方法，包括 放置一個粘結(jié)的磨料物品與一個超級磨料工件相接觸，其中該粘結(jié)的磨料物品包括一個本體，該本體包括多個包含在一種復(fù)合粘結(jié)劑材料內(nèi)的磨料顆粒，該復(fù)合粘結(jié)劑材料包括一種有機(jī)材料和一種金屬材料；并且 使該粘結(jié)的磨料物品相對于該超級磨料工件轉(zhuǎn)動以從該超級磨料工件上去除材料，其中在該去除材料的步驟中，該臨界功率是不大于約140W/mm。
4.如權(quán)利要求1、2或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中該工件包括一種選自以下材料組的超級磨料材料，該材料組由以下各項(xiàng)組成金剛石、立方氮化硼、球碳、以及它們的一種組口 ο
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中該工件包括一種聚晶金剛石復(fù)合片(PDC)切割元件。
6.如權(quán)利要求I、2或3中任一項(xiàng)所述方法,其中該工件是一種復(fù)合材料,該復(fù)合材料包括一個基底以及覆蓋該基底的一個磨料層。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中該基底包括一種金屬陶瓷。
8.如權(quán)利要求6所述的方法,其中該基底包括一種金屬。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中該基底包括一種具有至少約8的莫氏硬度的金屬。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其中該基底包括一種含有過渡金屬材料的金屬元件。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中該基底包括碳化鎢。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中該基底基本上由碳化鎢構(gòu)成。
13.如權(quán)利要求6所述的方法，其中該磨料層是直接粘結(jié)到該基底上的。
14.如權(quán)利要求6所述的方法，其中該磨料層包含選自下組材料的一種材料，該組由以下各項(xiàng)組成碳、富勒烯類、碳化物類、硼化物類、以及它們的組合。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中該磨料層包括金剛石。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中該磨料層包括聚晶金剛石。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中該磨料層基本上由金剛石構(gòu)成。
18.如權(quán)利要求6所述的方法，其中該磨料層具有至少約9的莫氏硬度。
19.如權(quán)利要求1、2或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中該工件是處于圓柱體的形狀。
20.如權(quán)利要求1、2或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中該去除材料的過程是一種無心磨削操作。
21.如權(quán)利要求1、2或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中該粘結(jié)的磨料物品是以至少約900m/min的速率相對于該工件旋轉(zhuǎn)。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中該粘結(jié)的磨料物品是以在約1000m/min與約3000m/min之間范圍內(nèi)的速率相對于該工件旋轉(zhuǎn)。
23.如權(quán)利要求1、2或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中一個調(diào)整輪的速度是至少約5m/min0
24.如權(quán)利要求23所述的方法,其中該調(diào)整輪的速度是在約5m/min與約50m/min之間的范圍內(nèi)。
25.如權(quán)利要求1、2或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中在該去除材料的步驟中，從該工件上去除材料的平均材料去除率(MRR)是至少約10mm3/sec、至少約12mm3/sec、至少約14mm3/sec、至少約 16mm3/sec、或至少約 18mm3/sec。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中該平均材料去除率(MRR)是在約8mm3/sec與約40mm3/sec之間的范圍內(nèi)、在約14mm3/sec與約40mm3/sec之間的范圍內(nèi)、在約18mm3/sec與約40mm3/sec之間的范圍內(nèi)、或者在約20mm3/sec與約40mm3/sec之間的范圍內(nèi)。
27.如權(quán)利要求1、2或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中該本體包括在約I.5MPa m°_5與約3.OMPa m°_5之間的范圍內(nèi)的斷裂韌度。
28.如權(quán)利要求1、2、或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中該粘結(jié)劑材料包括的有機(jī)材料(OM)與金屬材料(MM)之比(0Μ/ΜΜ)是不大于約O. 23、不大于約O. 20、或不大于約O. 15。
29.如權(quán)利要求1、2、或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中該本體包括占該本體總體積的至少約IOvol%的粘結(jié)劑材料。
30.如權(quán)利要求1、2、或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中該本體包括占該本體總體積的至少約IOvol %的磨料顆粒。
31.如權(quán)利要求1、2、或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中該本體包括占該本體總體積的不超過約IOvol%的孔隙。
32.如權(quán)利要求1、2、或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中該本體包括占該本體總體積的在約O. 5vol%與約IOvol%之間范圍內(nèi)的孔隙。
33.如權(quán)利要求1、2或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中該本體包括一個環(huán)形的形狀。
34.如權(quán)利要求1、2或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中該本體限定了一個磨料輪緣，該輪緣圓周式地圍繞該磨料物品的一個邊緣延伸。
35.如權(quán)利要求1、2或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中該工件包括至少約4.OMPa m°_5、至少約5. OMPa m°_5、至少約6. OMPa m°_5、或至少約8. OMPa m0.5的斷裂韌度。
36.如權(quán)利要求1、2或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中該工件包括不超過約16.OMPa m°_5、不超過約15. OMPa m°_5、不超過約12. OMPa m°_5、或不超過約10. OMPa m°_5的斷裂韌度。
37.如權(quán)利要求1、2或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中該工件包括的斷裂韌度在包括約4.OMPa m°_5到約16. OMPa m0.5的范圍內(nèi)、約4. OMPam0.5到約12. OMPa m0.5的范圍內(nèi)、或者約4.OMPa m0.5 到約 10. OMPam0.5 的范圍內(nèi)。
38.如權(quán)利要求I或2中任一項(xiàng)所述的方法，其中在去除材料的過程中，一個閾值功率是不大于約150W/mm、不大于約140W/mm、不大于約130W/mm、不大于約120W/mm、不大于約110W/mm、或不大于約 lOOW/mm。
39.如權(quán)利要求2或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中該復(fù)合粘結(jié)劑材料具有的斷裂韌度是不大于約3. OMPa m°_5、不大于約2. 5MPa m°_5、或不大于約2. OMPa m°_5。
40.如權(quán)利要求2或3中任一項(xiàng)所述的方法,其中該有機(jī)材料包括選自下組的一種材料，該組由以下各項(xiàng)組成聚酰亞胺、聚酰胺、樹脂、環(huán)氧芳族聚酰胺、聚酯、聚氨酯、以及它們的組合。
41.如權(quán)利要求2或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中該有機(jī)材料包括聚苯并咪唑(PBI)。
42.如權(quán)利要求2或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中該有機(jī)材料包括占該粘結(jié)劑材料總體積的不超過約20vol%。
43.如權(quán)利要求2或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中該有機(jī)材料包括占該粘結(jié)劑材料總體積的在約Ivol%與約20vol%之間。
44.如權(quán)利要求2或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中該金屬材料包括一種過渡金屬元素。
45.如權(quán)利要求44所述的方法，其中該金屬材料包括銅和錫。
46.如權(quán)利要求45所述的方法，其中該金屬材料基本上由青銅構(gòu)成。
47.如權(quán)利要求2或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中金屬材料包括占該粘結(jié)劑材料總體積的至少約20vol %。
48.如權(quán)利要求2或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中不少于約82%或者不少于約90%的磨料顆粒被包含在該復(fù)合粘結(jié)劑材料的金屬材料中。
49.如權(quán)利要求2或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中該工件包括至少約5GPa的平均維氏硬度。
50.如權(quán)利要求2或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中該復(fù)合的粘結(jié)劑材料具有不大于約.3.OMPa m0·5的斷裂韌度。
51.如權(quán)利要求50所述的方法，其中該斷裂韌度是在約I.5MPa 111°_5與約3.010^ m°_5之間的范圍內(nèi)。
52.如權(quán)利要求I所述的方法,其中該工件的平均維氏硬度是至少約lOGPa、至少約15GPa、或至少約25GPa。
53.如權(quán)利要求I所述的方法，其中該SGE是不大于約325J/mm3、不大于約310J/mm3、不大于約300J/mm3、或不大于約290J/mm3。
54.如權(quán)利要求I所述的方法，其中該SGE是在約50J/mm3與約350J/mm3之間、在約75J/mm3與約325J/mm3之間、或在約75J/mm3與約300J/mm3之間的范圍內(nèi)。
全文摘要
一種對一個超級磨料工件進(jìn)行磨削的方法包括放置一個粘結(jié)的磨料物品與一個超級磨料工件接觸，其中該粘結(jié)的磨料物品包括一個本體，該本體包括多個包含在一種粘結(jié)劑材料內(nèi)的磨料顆粒，并且該超級磨料工件具有至少約1GPa的平均維氏硬度；并且對于一種無心磨削操作，按至少約8mm3/sec的平均材料去除(MRR)速率以不大于約350J/mm3的平均比磨削能(SGE)從該超級磨料工件上去除材料。
文檔編號B24B1/00GK102791423SQ201180012957
公開日2012年11月21日 申請日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月16日
發(fā)明者C·阿科納, J·E·吉萊斯皮, R·烏帕德亞雅, S·拉曼斯 申請人:圣戈班磨料磨具有限公司, 法國圣戈班磨料磨具公司