專利名稱:磨削不銹鋼混合磨料砂輪的配方與工藝的制作方法
本發(fā)明提出了磨削不銹鋼混合磨料砂輪的配方與工藝，屬于機(jī)械制造中磨具制造領(lǐng)域。
現(xiàn)有磨削不銹鋼的砂輪，一般用單一磨料的普通砂輪，有的也用混合磨料的通用砂輪，如日本《機(jī)械技術(shù)》期刊(1978年)，刊登了《各種不銹鋼的磨削加工》一文，文中提到美國(guó)宇航局(NASA)推薦的“不銹鋼磨削的標(biāo)準(zhǔn)磨削條件”表，表中所用砂輪為氧化鋁砂輪或混合磨料砂輪，但并未涉及其具體配方與工藝，本發(fā)明人曾于1981年研制一種磨削不銹鋼專用混合磨料砂輪，由于綠色碳化硅與微晶剛玉磨料的配比及燒結(jié)工藝的最佳方案尚待研究，制造中發(fā)現(xiàn)部分砂輪強(qiáng)度不夠，部分砂輪產(chǎn)生黑心與燒泡等現(xiàn)象。
本發(fā)明的任務(wù)是針對(duì)現(xiàn)有磨削不銹鋼專用混合磨料砂輪制造及配方中存在的問(wèn)題，尋求最佳的綠色碳化硅與微晶剛玉磨料配比、結(jié)合劑的成分和配比以及合理的燒結(jié)工藝。提出一種磨削效率高，磨削質(zhì)量好的磨削不銹鋼的砂輪。
本發(fā)明的內(nèi)容是磨削不銹鋼專用混合磨料砂輪的配方、結(jié)合劑的配方及燒結(jié)工藝1、綠色碳化硅70～90%，微晶剛玉10～30%(以重量計(jì));
2、結(jié)合劑為半燒熔陶瓷結(jié)合劑，其成分為粘土15～35%，長(zhǎng)石50～70，硼玻璃10～15%(以重量計(jì));
3、燒結(jié)工藝系采用城市煤氣，使用隧道窯，燒成溫度為1330℃～1350℃，燒成時(shí)間為90～100小時(shí)。將該砂輪與剛玉砂輪夾裝，以氧化焰氣氛或中性焰氣氛進(jìn)行焙燒，可以避免黑心與燒泡。
由于本發(fā)明采用的是混合磨料，可調(diào)整磨料的硬度和韌性間關(guān)系，使得該砂輪具有兩種磨料的特性和優(yōu)點(diǎn)，從而可以提高砂輪的磨削性能。
本發(fā)明通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)選出以重量計(jì)，用70～90%的綠色碳化硅與10～30%的微晶剛玉磨料混合。這種配比可保證在砂輪具有足夠強(qiáng)度的條件下，能有很好的自銳性。因?yàn)樘沾山Y(jié)合劑的剛玉和碳化硅混合磨料砂輪有個(gè)重要特性，即隨著兩種磨料配比差距的減小，其抗拉強(qiáng)度明顯下降，這是由于兩種磨料的熱膨脹系數(shù)差別很大(碳化硅的熱膨脹系數(shù)為45～55×10-7，而剛玉的為70～80×10-7)。砂輪在高達(dá)1300℃溫度下焙燒和冷卻過(guò)程中，結(jié)合劑橋會(huì)產(chǎn)生很大熱應(yīng)力，其有利的一面是使砂輪自銳性變好，不利一面是降低了砂輪強(qiáng)度。對(duì)不銹鋼磨削來(lái)說(shuō)，在保證一定的砂輪強(qiáng)度條件下，砂輪能具有較好的自銳性顯得特別重要。
本發(fā)明中結(jié)合劑配方，綜合考慮到剛玉磨料的結(jié)合強(qiáng)度及碳化硅磨料的燒成分解問(wèn)題，故采用半燒熔結(jié)合劑，經(jīng)過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)選。在成分上用粘土、長(zhǎng)石和硼玻璃，以重量計(jì)，粘土15～35%，長(zhǎng)石50～70%，硼玻璃10～15%。用本結(jié)合劑制作的砂輪既能保證砂輪強(qiáng)度，又不易在碳化硅受熱分解時(shí)，因碳素不易逸出而造成黑心的情況。
本發(fā)明燒結(jié)砂輪采用城市煤氣，城市煤氣熱值較高，升溫方便，便于控制，操作方便;城市煤氣比較純凈，含雜質(zhì)較少，在燒成過(guò)程中對(duì)砂輪不良影響減少，可以提高砂輪的質(zhì)量。
本發(fā)明燒結(jié)工藝中，在隧道窯中燒成，由于結(jié)合劑的抗黑心能力較強(qiáng)，在加熱過(guò)程中不會(huì)過(guò)早出現(xiàn)?；股拜唭?nèi)的氣體和分析出來(lái)的碳素得以充分地逸出和氧化。加上在燒結(jié)過(guò)程中用氧化焰燒成，以剛玉砂輪夾裝，就能使碳素氧化更充分，解決了黑心與燒泡問(wèn)題。
本砂輪的特點(diǎn)與效果1、砂輪切削性能及自銳性好，連續(xù)磨一天(粗磨)，砂輪無(wú)鈍化現(xiàn)象，可以不修正，也不堵塞，從而提高了砂輪耐用度與磨削效率;
2、磨削溫度降低，可避免燒傷，從而提高了磨削表面質(zhì)量;
3、砂輪堵塞現(xiàn)象減輕，提高了磨削效率與光潔度，減少了啃斑與劃痕;
4、本砂輪與一般砂輪比，價(jià)格僅提高30%，而生產(chǎn)率可提高2倍，光潔度提高1～2級(jí)(在合適的切削用量下，可磨到
10)，砂輪耐用度可提高1～3倍以上。它還適合于磨削鈦合金、瓷封合金等，效果亦很好。
本發(fā)明的具體實(shí)施例1.磨料綠色碳化硅70～90%，微晶剛玉10～30%(以重量計(jì));
2、結(jié)合劑粘土15～35%，長(zhǎng)石50～70%，硼玻璃10～15%(以重量計(jì));
3、砂輪硬度R3～ZR1;
4、組織號(hào)6～7號(hào);
5、燒結(jié)工藝采用城市煤氣，使用36米隧道窯，燒成溫度為1330℃～1350℃，燒成時(shí)間為90～100小時(shí)，將本砂輪與剛玉砂輪夾裝，以氧化焰氣氛或中性焰氣氛進(jìn)行焙燒，可以避免黑心與燒泡。
權(quán)利要求
1.由綠色碳化硅和微晶剛玉磨料及陶瓷結(jié)合劑組成的磨削不銹鋼混合磨料砂輪，其特征在于上述二種磨料中，綠色碳化硅的重量占70～90%，微晶剛玉的重量占10～30%。半燒熔陶瓷結(jié)合劑成份為粘土，長(zhǎng)石和硼玻璃混合而成。其中，粘土重量占15～35%，長(zhǎng)石重量占50～70%，硼玻璃成份占10～15%。
2.按照權(quán)利要求
1所述的砂輪的燒結(jié)工藝，其特征在于采用城市煤氣，使用隧道窯，燒成溫度為1330℃～1350℃，燒成時(shí)間為90～100小時(shí)。
3.按權(quán)利要求
2所述的燒結(jié)工藝，其特征在于將砂輪與剛玉砂輪夾裝，以氧化焰氣氛或中性焰氣氛進(jìn)行焙燒。
專利摘要
本發(fā)明屬于機(jī)械制造中磨具制造領(lǐng)域，提出了磨削不銹鋼用混合磨料砂輪的磨料和結(jié)合劑的成分和配比及其燒結(jié)工藝。根據(jù)本發(fā)明提供的方案制造的砂輪，其自銳性好，磨削溫度低，砂輪不易堵塞。用它磨削不銹鋼時(shí)，生產(chǎn)率提高2倍，光潔度提高1～2級(jí)，耐用度提高3倍以上并減輕了燒傷，減少了工件表面的啃斑與劃痕。用它來(lái)磨削鈦合金，瓷封合金等，效果亦很好。
文檔編號(hào)B24D3/00GK85100566SQ85100566
公開日1986年8月13日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者樊天佑, 楊玉 申請(qǐng)人:南京工學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan