一种CBN砂轮及其制备方法.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CN109514442A(43)申请公布日2019.03.26(21)申请号201810748957.2(22)申请日2018.07.10(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号(72)发明人王聪范永刚(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人梁焱(51)Int.Cl.B24D3/06(2006.01)B24D18/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种CBN砂轮及其制备方法(57)摘要一种CBN砂轮及其制备方法，属于超硬磨料领域；砂轮包括钢芯、磨料圈，钢芯和磨料圈通过树脂胶粘结剂结合；磨料圈由CBN磨料、金属结合剂和辅助粘结剂制备而成：金属结合剂含有Cu粉和Ti粉；磨料圈组成：CBN磨料、金属结合剂和孔隙；制备方法：1)将CBN磨料、Cu粉和Ti粉混合得混合料A；2)将辅助粘结剂与混合料A混合得混合料B；3)将混合料B烘干；4)将烘干后的混合料B过筛；5)将过筛后的混合料B，冷压成型，制得磨料圈生坯；6)将磨料圈生坯在惰性气体气氛下烧结后冷却，得磨料圈坯体；7)用树脂胶粘结剂，将磨料圈坯体与钢芯粘合，制得CBN砂轮。CN109514442ACN109514442A权利要求书1/1页1.一种CBN砂轮，其特征在于，其包括钢芯、磨料圈，钢芯和磨料圈通过树脂胶粘结剂结合，其中，磨料圈按质量百分比由以下组分制备而成：CBN磨料：35～55％，金属结合剂：40～60％，辅助粘结剂：5～25％，CBN磨料、金属结合剂与辅助粘结剂质量百分比之和为100％；所述的金属结合剂含有成分的质量百分比为：Cu粉：40～70％，Ti粉：35～65％，Cu粉和Ti粉质量百分比之和为100％；磨料圈组成按体积百分比为：CBN磨料10～55％，金属结合剂10～47％，孔隙20～45％，CBN磨料、金属结合剂和孔隙的体积百分比之和为100％。2.根据权利要求1所述的一种CBN砂轮，其特征在于，所述的Cu粉和Ti粉的粒径范围均为20～350μm。3.根据权利要求1所述的一种CBN砂轮，其特征在于，所述的辅助粘结剂为丙烯酸乳液。4.权利要求1所述的一种CBN砂轮的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，混料：按一种CBN砂轮的成分配比，将CBN磨料、Cu粉和Ti粉混合均匀，制得混合料A；步骤2，混料：按一种CBN砂轮的成分配比，将辅助粘结剂与混合料A混合均匀，制得混合料B；步骤3，烘干：将混合料B加热至50～250℃，烘干至按质量比，烘干后的混合料B：烘干前的混合料B＝80～95％；步骤4，过筛：将烘干后的混合料B过筛，过筛目数为20～350目；步骤5，成型：将过筛后的混合料B，均匀投入模具内，冷压成型，压力为40～150MPa，保压10～70min，制得磨料圈生坯；步骤6，烧结：(1)将磨料圈生坯，在惰性气体气氛下烧结，以3～10℃/min的升温速率，从室温升温至烧结温度1050～1250℃，烧结时间10～150min；(2)烧结后冷却至≤40℃出炉，制得磨料圈坯体；步骤7，粘结：用树脂胶粘结剂，将磨料圈坯体与钢芯粘合，去除毛边，修整成型，制得CBN砂轮。5.根据权利要求4所述的一种CBN砂轮的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，混合时间为1～4h。6.根据权利要求4所述的一种CBN砂轮的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，通过搅拌混合均匀，搅拌时间为0.5～3h。7.根据权利要求4所述的一种CBN砂轮的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，烘干保温时间为1～3h。2CN109514442A说明书1/6页一种CBN砂轮及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及超硬磨料领域，具体涉及一种CBN砂轮及其制备方法。背景技术[0002]随着现代机械加工朝着高精度、高速度、硬加工、干加工(无冷却液)及降低成本等方向发展，对磨具性能提出了相当高的要求。传统的碳化硅和刚玉普通磨料模具已不能完全满足当前高速、高效、高精度的磨削要求，因此开发各种耐磨性能优良，能长时间进行稳定加工的超硬磨削材料是必然的发展趋势。目前常用的超硬磨削材料包括立方氮化硼(CBN)和金刚石两种磨料。立方氮化硼磨料的硬度虽低于金刚石，但仍远高于刚玉和碳化硅材料，并且该磨料的热稳定性优于金刚石，有很好的耐磨抗腐蚀性。立方氮化硼砂轮不仅能应用于高效精密磨削航空发动机零件(如盘、轴等)的钛合金、镍基高温合金等高强韧性的难以加工的材料，而且不会与铁及铁合金发生反应能够广泛应用于铁基合金(黑色金属)材料如淬硬钢、高速工具钢、轴承钢、不锈钢、模具钢、耐热钢、先进高强钢和高铬铸铁等材料。CBN超硬磨具(砂轮)的磨削效率、加工精度和耐磨性等性能是高速精密磨削加工中