一种感应加热高熵合金钎焊单层金刚石砂轮的方法.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CN106976023A(43)申请公布日2017.07.25(21)申请号201710209969.3(22)申请日2017.03.31(71)申请人苏州科技大学地址215009江苏省苏州市高新区科锐路1号(72)发明人卢金斌殷振刘威曹自洋朱其新张旺玺李扬徐帅仇鑫凯(51)Int.Cl.B24D18/00(2006.01)B22F1/00(2006.01)C22C30/02(2006.01)C22C30/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种感应加热高熵合金钎焊单层金刚石砂轮的方法(57)摘要本发明公开了一种感应加热高熵合金钎焊单层金刚石砂轮的制作方法，包括以下步骤：利用机械加工的方法制备金刚石砂轮基体；采用Ni-Cr-B-Si、Cu、Ti、Sn、Mn混合制成的高熵合金粉末做为钎焊金刚石砂轮的钎料；将砂轮基体、压敏胶、钎料、金刚石磨粒按顺序放置，制作工具成型毛坯；最后采用感应加热方式钎焊金刚石砂轮。CN106976023ACN106976023A权利要求书1/1页1.一种感应加热钎焊单层金刚石砂轮的制作方法，其特征在于，所述的制作方法包括下述工艺步骤：步骤一、利用机械加工的方法制备金刚石砂轮基体；步骤二、采用Ni-Cr-B-Si、Cu、Ti、Sn、Mn金属粉经球磨混合制成的高熵合金粉末作为钎焊金刚石砂轮的钎料，所述的Ni-Cr-B-Si、Cu、Ti、Sn、Mn金属粉的质量百分比为：25~30：15~20：10~15：20~25：10~25；步骤三、将高熵合金钎料与压敏胶按质量比例混合制成钎料浆液；步骤四、将钎料浆液与金刚石磨粒按质量比例混合均匀涂覆固定在砂轮基体表面；步骤五、按底层为金刚石砂轮基体、中层为钎料浆液、上层为金刚石磨粒的顺序制作工具成型毛坯；步骤六、采用感应加热的方式对成型毛坯进行加热钎焊，钎焊温度为1000℃~1050℃。2.根据权利要求1所述的一种感应加热钎焊单层金刚石砂轮的制作方法，其特征在于：所述的Ni-Cr-B-Si中各种元素质量比组成为：C为0.6~1.2%，Cr为17~21%，B为2.5~4.5%，Si为3-4.5%，Ni为70~77%。3.根据权利要求1所述的一种感应加热钎焊单层金刚石砂轮的制作方法，其特征在于：所述的球磨混合是采用钢制球磨罐进行球磨混合，其中的磨球与金属粉质量比为3~3.5∶1，密封后打开真空阀抽真空20~30分钟，将球磨罐放入行星式球磨机，转速为300~350r/min，倒向频率30~45Hz，进行球磨混料时间为60~80分钟。4.根据权利要求1所述的一种感应加热钎焊单层金刚石砂轮的制作方法，其特征在于：所述的钎料浆液由金属粉与压敏胶以1∶2.3~2.8质量比例混合均匀制成。5.根据权利要求1所述的一种感应加热钎焊单层金刚石砂轮的制作方法，其特征在于：所述的金刚石磨粒的粒度为120~450μm，涂覆的钎料浆液厚度为金刚石磨粒平均粒径的95-125％。6.根据权利要求1所述的一种感应加热钎焊单层金刚石砂轮的制作方法，其特征在于：所述的感应加热的方式，感应加热设备输出频率700~800kHz，功率为1.5~2kW。2CN106976023A说明书1/4页一种感应加热高熵合金钎焊单层金刚石砂轮的方法技术领域[0001]本发明属于超硬磨料工具制作领域，具体涉及一种新型钎料钎焊单层金刚石砂轮的制作方法。背景技术[0002]随着科技的发展，大量硬脆材料以及各种复合材料因具有高强度、高硬度、高耐磨性等优点而被广泛应用于各个领域，但其难加工的特性对加工工具提出了更高的要求，采用金刚石的工具进行磨削加工是非常重要的一类加工方法。金刚石磨料因其具有高硬度、高耐磨性、高导热性等优异的机械性能而被广泛应用于制作超硬磨料工具。目前，在金刚石工具制作领域，钎焊技术可实现金刚石、结合剂和金属基体界面间良好的化学冶金结合，而被广泛应用。金刚石工具对钎料具有很高的工艺要求：①钎料对金刚石和基体具有良好的润湿性；②钎料应避免与金刚石过度反应；③钎料与金刚石热膨胀系数应较为接近，减少焊接残余应力；④适中的强度、硬度、耐磨性，可以实现金刚石磨粒的实时出露和减小残余应力。目前大部分钎料以Ni基和Cu基为主，Ni基钎料中较高的Ni含量会促使金刚石石墨化及造成金刚石的过度溶解，另外Ni-Cr-B-Si通常是一种硬面合金，其良好的耐磨性易导致金刚石磨粒难以实时出露，而铜基钎料中的Cu不是触媒，因此不会促使金刚石石墨化，而且Cu几乎不溶解金刚石，但其硬度较低，使得该钎料耐磨性较差，常会导致钎料层磨损过度使金刚石磨粒脱落。高熵合金是一种以多种组元为基的合金，其微观组织大多为固溶体，由于具有多种元素的固溶强化，其硬度、强度较高，而