連接金屬法蘭的金剛石切磨片的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及金剛石切削工具的技術領域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種連接金屬 法蘭的金剛石切磨片的制備方法。
【背景技術】
[0002] 金剛石是已知材料中硬度最高的材料，因而金剛石切削工具成為加工各種堅硬材 料不可或缺的材料。金剛石切削工具是將金屬粉末和人造金剛石顆粒相混合，經(jīng)壓制和燒 結而成。而且隨著社會不斷發(fā)展，基礎化建設規(guī)模不斷擴大，也給金剛石工具提供了更加廣 闊的應用市場，如今金剛石工具已廣泛應用于石材、玻璃、陶瓷以及房屋、道路、橋梁等工程 建設中，市場對金剛石工具的使用性能也不斷提高，鋒利度好、耐磨性高，使用方便，操作簡 單是用戶一致追求。
[0003] 金剛石工具使用性能主要體現(xiàn)為兩個方面：切割和打磨。金剛石工具這兩種性能 在當今市場上都是分開進行的，用戶使用時很不方便，經(jīng)常換機器，換產(chǎn)品，耗時耗工。目前 還沒有一款產(chǎn)品將兩者有機結合起來，本發(fā)明通過獨特設計，采用高強度材質(zhì)高性能粉料 將切和磨兩種使用方式有機結合起來，用戶使用簡單，操作方便明顯提高生產(chǎn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有技術中存在的金剛石工具切和磨性能相互獨立問題，本發(fā)明的目的 在于提供了一種連接金屬法蘭的金剛石切磨片的制備方法。
[0005] 為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術方案：
[0006] 一種連接金屬法蘭的金剛石切磨片的制備方法，通過以下工序制備得到：金屬結 合劑和金剛石的配料、造粒-冷壓-熱壓燒結-擦片沖孔、噴漆、開刃-組裝法蘭-檢驗包 裝入庫；其特征在于：熱壓燒結的溫度為800~880°C，壓力為250~300kgf/cm 2。
[0007] 其中，金剛石的濃度為0? 5~0? 8ct/cm3。
[0008] 其中，所述金剛石的粒度為35/40~50/60,并且粒度為35/40的體積占30~ 35 %，粒度為40/45的體積占35~40 %，粒度為50/60的體積占25~30 %。
[0009] 其中，所述金屬結合劑由19~22wt%的TSP合金粉、35~40wt%的銅粉、8~ 10wt%的錫粉、1. 0~1. 5wt%的造孔齊I」，和余量的霧化合金粉組成。
[0010] 其中，所述霧化合金粉中，以其重量計含有：8~10wt%的錫、35~40wt%的銅，和 余量的鐵。
[0011] 其中，所述TSP合金粉中，以其重量計含有以下組分：18~20wt%的Ni、6~8wt% 的Cr、10~15wt%的Co、l. 0~1. 5wt%的C、l. 2~1. 5wt%的CrN，和余量的Fe組成；并 且上述組分在球磨機中進行機械合金化處理得到。
[0012] 本發(fā)明所述的連接金屬法蘭的金剛石切磨片的制備方法，包括以下步驟：
[0013] 1)配料、造粒：按照配比，取金屬結合劑、TSP合金粉、銅粉、錫粉和造孔劑，并加入 金剛石，預混制成成型料，采用三維混料機混料，然后利用造粒機進行造粒得到成型料，粒 徑為50~200 ym。
[0014] 2)冷壓：調(diào)整好工裝模具，先加入鋼基體，再投放成型料組裝到冷壓成型鋼模中 加壓成型得到切磨片坯材，鋼基體是65Mn材料。
[0015] 3)熱壓燒結：將冷壓得到的切磨片坯材，組裝在熱壓鋼模中，在真空條件下進行 加壓燒結，熱壓燒結的溫度為800~880°C，壓力為250~300kgf/cm 2。
[0016] 4)擦片沖孔、噴漆、開刃：將熱壓燒結后的切磨片，進行去氧化皮，噴清漆，再用砂 輪打磨切割片表面保證金剛石暴露。
[0017] 5)組裝法蘭包裝：將金屬法蘭按要求組裝在切磨片上，按要求包裝入庫。
[0018] 其中，所述金剛石切磨片，包括金屬法蘭和安裝在所述金屬法蘭上的金剛石切磨 片；其特征在于：所述金剛石切磨片包括圓盤基體，所述圓盤基體具有與所述金屬法蘭相 對的內(nèi)表面，與所述內(nèi)表面相對的外表面，以及沿著圓周分布的側(cè)面；所述側(cè)面上形成有延 伸至內(nèi)表面和外表面的金剛石切割刀頭，所述外表面的周邊設置有圓環(huán)形磨削面，所述磨 削面上間隔地設置有多個金剛石磨削層，相鄰的金剛石磨削層之間形成排肩槽。
[0019] 其中，所述金剛石磨削層自所述圓環(huán)形磨削面內(nèi)圓周的第一端延伸至所述圓環(huán)形 磨削面外圓周的第二端；并且所述金剛石磨削層的寬度自第一端至第二端逐漸變寬，且在 第二端的中間位置具有凹口。
[0020] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0021 ] 采用本發(fā)明的方法制備得到的金剛石切磨片結構簡單合理，制作成本低，操作靈 活，兼有良好的切割和磨削性能，特別適用于用于大理石、花崗巖、水泥混凝土的切割和磨 削。
【附圖說明】
[0022] 圖1A為本發(fā)明所述的金剛石切磨片的切磨面示意圖。
[0023] 圖1B為本發(fā)明所述的金剛石切磨片的切磨面示意圖。
[0024] 圖2為圖1A中D-D橫截面的結構示意圖。
[0025] 圖3為本發(fā)明的金屬法蘭的半剖圖。
[0026] 圖4為本發(fā)明的金屬法蘭的俯示意圖。
【具體實施方式】
[0027] 本發(fā)明所述的連接金屬法蘭的金剛石切磨片，包括如圖3-4所示的金屬法蘭，和 安裝在所述金屬法蘭上的如圖1A/B-2所示的金剛石切磨片。具體來說，所述金剛石切磨片 包括圓盤基體10,所述圓盤基體具有與所述金屬法蘭相對的內(nèi)表面12,與所述內(nèi)表面相對 的外表面14,以及沿著圓周分布的側(cè)面16 ;所述側(cè)面16上形成有延伸至內(nèi)表面和外表面的 金剛石切割刀頭20,所述外表面的周邊設置有圓環(huán)形磨削面30,所述磨削面上間隔地設置 有多個金剛石磨削層32,相鄰的金剛石磨削層之間形成排肩槽34。所述多個金剛石磨削層 32沿著順時針方向均勻分布在所述圓環(huán)形磨削面30上。所述金剛石磨削層自所述圓環(huán)形 磨削面內(nèi)圓周的第一端延伸至所述圓環(huán)形磨削面外圓周的第二端；并且所述金剛石磨削層 的寬度自第一端至第二端逐漸變寬，且在第二端的中間位置具有凹口 36。
[0028] 在本發(fā)明中，金剛石切割刀頭和金剛石磨削層由金屬結合劑和金剛石在真空條件 下，經(jīng)過熱壓燒結而成。其中，所述金屬結合劑由19~22wt%的TSP合金粉、35~40wt% 的銅粉、8~10wt%的錫粉、1. 0~1. 5wt%的造孔劑，和余量的霧化合金粉組成。金剛石的 濃度為〇. 5~0. 8ct/cm3,并且所述金剛石的粒度為35/40~60/70,并且粒度為35/40的體 積占30~35 %，粒度為40/45的體積占35~40 %，粒度為50/60的體積占25~30 %。具 體來說，所述霧化合金粉中，以其重量計含有：8~10wt %的錫、35~40wt %的銅，和余量的 鐵；且其粒度為1. 0~10 um。所述TSP合金粉中，以其重量計含有以下組分：18~20wt % 的 Ni、6 ~8wt% 的 Cr、10 ~15wt% 的 Co、1. 0 ~1. 5wt% 的 C、1. 2 ~1. 5wt% 的 CrN，和余 量的Fe組成；并且上述組分在球磨機中進行機械合金化處理150~180小時，粒徑為20~ 50nm。而金屬結合劑中采用的銅粉和錫粉的粒徑為1. 0~10 ym。其中的造孔劑可以選擇 棕剛玉、石墨，或者二者的組合，另外也可以采用其它造孔劑。
[0029] 本發(fā)明所述的連接金屬法蘭的金剛石切磨片通過以下工序制備得到：金剛石的配 料、造粒-冷壓-熱壓燒結-噴漆、開刃-組裝法蘭-檢驗包裝入庫。
[0030] 具體來說，本發(fā)明所述的連接金屬法蘭的金剛石切磨片，可以通過包括以下步驟 的方法制備得到：
[0031] 1)配料、造粒：按照配比，取霧化合金粉、TSP合金粉、銅粉、錫粉和造孔劑，并加入 金剛石，預混制成成型料，采用三維混料機混料，然后利用造粒機進行造粒得到成型料，粒 徑為50~200 um。
[0032] 2)冷壓：調(diào)整好工裝模具，先加入鋼基體，再投放成型料組裝到冷壓成型鋼模中 加壓成型得到切磨片坯材，鋼基體是65Mn材料。
[0033] 3)熱壓燒結：將冷壓得到的切磨片坯材，組裝在熱壓鋼模中，在真空條件下進行 加壓燒結，熱壓燒結的溫度為800~880°C，壓力為250~300kgf/cm 2。
[0034] 4)噴漆、開刃：將熱壓燒結后的切磨片，進行去氧化皮，噴清漆，再用砂輪打磨切 割片表面保證金剛石暴露。
[0035] 5)組裝法蘭包裝：將金屬法蘭按要求組裝在切磨片上，按要求包裝入庫。
[0036] 實施例1
[0037] 在本實施例中，所述的金剛石切磨片由本發(fā)明的方法制備得到，具體來說，本實施 例的金剛石切割刀頭和金剛石磨削層由金屬結合劑和金剛石在真空條件下，經(jīng)過熱壓燒結 而成，并且燒結溫度為850°C，壓力為280kgf/cm 2。其中，所述金屬結合劑由22wt %的TSP 合金粉、35wt %的銅粉、1 Owt %的錫粉、1. Owt %的棕剛玉，0. 5wt %的石墨，和余量的霧化合 金粉組成。金剛石的濃度為〇. 66ct/cm3,其中粒度為35/40的體積占30%，粒度為40/45的 體積占40 %，粒度為50/60的體積占30 %。所述TSP合金粉中，以其重量計含有以下組分： 20wt% 的 Ni、8wt% 的 Cr、12wt% 的 Co、l. 2wt% 的 C、l. 5wt% 的 CrN，和余量的Fe組成；上 述組分在球磨機中進行機械合金化處理150小時，粒徑為20~50nm。所述霧化合金粉中， 以其重量計含有：l〇wt%的錫、35wt%的銅，和余量的鐵，且其粒度為1.0~10ym。而金屬 結合劑中采用的銅粉和錫粉的粒徑為1. 〇~10 um。
[0038] 實施例2
[0039] 在本實施例中，所述的金剛石切磨片由本發(fā)明的方法制備得到，具體來說，本實施 例的金剛石切割刀頭和金剛石磨削層由金屬結合劑和金剛石在真空條件下，經(jīng)過熱壓燒結 而成，并且燒結溫度為850°C，壓力為280kgf/cm 2。其中，所述金屬結合劑由19wt%的TSP 合金粉、40wt%的銅粉、8wt%的錫粉、1. Owt%的棕剛玉，0. 5wt%的石墨，和余量的霧化合 金粉組成。金剛石的濃度為〇. 66ct/cm3,其中粒度為35/40的體積占30%，粒度為40/45的 體積占40 %，粒度為50/60的體積占30 %。所述TSP合金粉中，以其重量計含有以下組分： 18wt% 的 Ni、6wt% 的 Cr、15wt% 的 Co、1. Owt% 的 C、1. 2wt% 的 CrN，和余量的 Fe 組成；并且 上述組分在球磨機中進行機械合金化處理150~180小時，粒徑為20~50nm。所述霧化合 金粉中，以其重量計含有：l〇wt %的錫、35wt %的銅，和余量的鐵，且其粒度為1. 0~10 y m。 而金屬結合劑中采用的銅粉和錫粉的粒徑為1. 〇~10 um。
[0040] 實施例3
[0041] 在本實施例中，所述的金剛石切磨片由本發(fā)明的方法制備得到，具體來說，本實施 例的金剛石切割刀頭和金剛石磨削層由金屬結合劑和金剛石在真空條件下，經(jīng)過熱壓燒結 而成，并且燒結溫度為800°C，壓力為300kgf/cm 2。其中，所述金屬結合劑由22wt %的TSP 合金粉、35wt %的銅粉、1 Owt %的錫粉、1. Owt %的棕剛玉，0. 5wt %的石墨，和余量的霧化合 金粉組成。金剛石的濃度為〇. 66ct/cm3,其中粒度為35/40的體積占30%，粒度為40/45的 體積占40 %，粒度為50/60的體積占30 %。所述TSP合金粉中