一种铝硅合金结合剂立方氮化硼磨轮及其制造方法.pdf

(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CN110052974A(43)申请公布日2019.07.26(21)申请号201910386088.8(22)申请日2019.05.09(71)申请人华侨大学地址362000福建省泉州市丰泽区城东城华北路269号(72)发明人贺琦琦穆德魁廖信江张玉斌(74)专利代理机构厦门市首创君合专利事务所有限公司35204代理人张松亭张迪(51)Int.Cl.B24D3/14(2006.01)B24D3/34(2006.01)B24D18/00(2006.01)C04B35/583(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种铝硅合金结合剂立方氮化硼磨轮及其制造方法(57)摘要本发明公开了一种铝硅合金结合剂立方氮化硼磨轮及其制造方法，该铝硅合金结合剂成分按重量比包括元素成分：Si0～30％，Ti0.25％～6％，Mg0～0.5％，Cu0～5％，Ga0～0.5％，Ce0～0.5％，Sr0～0.5％，Na0～0.5％，余量为Al连同不可避免的杂质；将铝硅结合剂与立方氮化硼粉末充分混合，将混合物冷压成型后；在烧结工艺下，进行真空热压烧结，得到铝硅合金基立方氮化硼磨轮粗品；随后将烧结得到的立方氮化硼磨轮进行修整，就得到本发明的磨轮。本发明使用的铝硅结合剂可实现低温烧结，减少立方氮化硼热损伤，同时活性Ti元素的引入可显著增加立方氮化硼磨粒的把持能力，两者共同提高磨轮的耐磨性能，增加立方氮化硼磨轮的使用寿命。CN110052974ACN110052974A权利要求书1/1页1.一种铝硅合金结合剂立方氮化硼磨轮的制造方法，是用铝硅合金作为立方氮化硼磨轮的结合剂，其特征在于，该制造方法包括以下步骤：1)将立方氮化硼粉末与铝硅合金结合剂粉末充分混合，该铝硅合金结合剂按重量比包含以下成分：Si0～30％，Ti0.25％～6％，Mg0～0.5％，Cu0～5％，Ga0～0.5％，Ce0～0.5％，Sr0～0.5％，Na0～0.5％，余量为Al连同不可避免的杂质；2)使用立方氮化硼磨轮所需不同形状的模具将上述混合物冷压成型；3)将冷压成型的立方氮化硼磨轮在一定烧结工艺下进行真空热压烧结，得到立方氮化硼磨轮粗品；4)将得到的立方氮化硼磨轮粗品进行修整，得到立方氮化硼磨轮成品。2.根据权利要求1所述的一种铝硅合金结合剂立方氮化硼磨轮的制造方法，其特征在于：步骤1)中立方氮化硼粉末为人造多晶立方氮化硼粉末，且立方氮化硼浓度为50％～100％，立方氮化硼粉末的粒度为W40～W5。3.根据权利要求1所述的一种铝硅合金结合剂立方氮化硼磨轮的制造方法，其特征在于：步骤1)中铝硅合金结合剂按重量比包含以下成分：Si10～13％，Ti0.25％～6％，Mg0～0.5％，Cu0～5％，Ga0～0.5％，Ce0～0.5％，Sr0～0.5％，Na0～0.5％，余量为Al连同不可避免的杂质。4.根据权利要求1或3所述的一种铝硅合金结合剂立方氮化硼磨轮的制造方法，其特征在于：所述Mg或Cu或Ga或Ce或Sr或Na可加可不加。5.根据权利要求1所述的一种铝硅合金结合剂立方氮化硼磨轮的制造方法，其特征在于：所述步骤3)中的一定烧结工艺的烧结温度在650～1000℃之间，压力在20～200MPa之间。6.根据权利要求1或5所述的一种铝硅合金结合剂立方氮化硼磨轮的制造方法，其特征在于：所述一定烧结工艺包括在100～150MPa压力下700～750℃保温30～60分钟，然后在20～90MPa压力下600～650℃下保温10～30分钟，随炉冷却。7.一种根据权利要求1所述的一种铝硅合金结合剂立方氮化硼磨轮的制造方法制造的铝硅合金结合剂立方氮化硼磨轮。2CN110052974A说明书1/3页一种铝硅合金结合剂立方氮化硼磨轮及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及烧结立方氮化硼工具制造技术领域，特别涉及一种铝硅合金结合剂立方氮化硼磨轮及其制造方法。背景技术[0002]立方氮化硼(CBN)是20世纪50年代发展起来的一种利用人工方法在高温高压条件下合成的新型材料，其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料，立方氮化硼凭借着硬度高、耐磨性好、化学稳定性高的特点，在机械加工行业有着广泛的应用。立方氮化硼磨具的磨削性能十分优异，不仅能胜任难磨材料的加工，提高生产率，且有利于严格控制工件的形状和尺寸精度，还能有效地提高工件的磨削质量，显著提高磨后工件的表面完整性，因而提高了零件的疲劳强度，延长了使用寿命，增加了可靠性，再加上立方氮化硼磨料生产过程在能源消耗和环境污染方面比普通磨料生产为好，所以，扩大立方氮化硼磨具的生产和应用是机械应用是机械工业发展的必然趋势。[0003]立方氮化硼磨轮在批量加工小孔的HRC35-HRC70度钢件方