一种真空钎焊立方氮化硼砂轮的方法.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CN106863158A(43)申请公布日2017.06.20(21)申请号201710210877.7(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)发明人卢金斌徐帅李扬仇鑫凯刘威殷振王广勋朱其新(51)Int.Cl.B24D18/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种真空钎焊立方氮化硼砂轮的方法(57)摘要本发明公开了一种真空加热高熵合金钎焊单层立方氮化硼砂轮的制作方法，包括以下步骤：利用机械加工的方法制备立方氮化硼砂轮基体；采用Ni-Cr-B-Si+Cu+Al+Ti+Co金属粉球磨混合制成的高熵合金粉末，作为钎焊立方氮化硼砂轮的钎料；将砂轮基体、压敏胶、钎料、立方氮化硼磨粒按顺序放置，制作工具成型毛坯；最后采用真空加热方式钎焊立方氮化硼砂轮。CN106863158ACN106863158A权利要求书1/1页1.一种真空加热钎焊单层立方氮化硼砂轮的制作方法，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立方氮化硼砂轮基体；步骤二、采用Ni-Cr-B-Si+Cu+Al+Ti+Co金属粉经球磨混合制成的高熵合金粉末做为钎焊立方氮化硼砂轮的钎料，所述的Ni-Cr-B-Si预合金粉，Cu粉，Al粉，Ti粉，Co金属粉的重量百分比为：25~30：15~20：10~15：20~25：10~25；步骤三、将金属粉与压敏胶按一定比例混合制成钎料浆液；步骤四、将钎料浆液与立方氮化硼磨粒按比例混合均匀涂覆固定在砂轮基体表面；步骤五、按底层为立方氮化硼砂轮基体、中层为钎料浆液、上层为立方氮化硼磨粒的顺序制作工具成型毛坯；步骤六、采用真空加热的方式对成型毛坯进行加热钎焊，钎焊温度为1120℃~1200℃。2.根据权利要求1所述的一种真空加热钎焊单层立方氮化硼砂轮的制作方法，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12~15%，B为2.5~4.5%，Si为3-4.5%，Ni为75~81%。3.根据权利要求1所述的一种真空加热钎焊单层立方氮化硼砂轮的制作方法，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∶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260~300r/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所述的一种真空加热钎焊单层立方氮化硼砂轮的制作方法，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所述的一种真空加热钎焊单层立方氮化硼砂轮的制作方法，其特征在于：所述的立方氮化硼磨粒的粒度为120~450μm，涂覆的钎料浆液厚度为立方氮化硼磨粒平均粒径的95-125％。6.根据权利要求1所述的一种真空加热钎焊单层立方氮化硼砂轮的制作方法，其特征在于：所述的真空加热的方式，真空度<1∙10-3Pa。2CN106863158A说明书1/3页一种真空钎焊立方氮化硼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立方氮化硼砂轮的制作方法。背景技术[0002]随着科技的发展，大量高韧性金属材料、淬火钢的加工越来越多，因此对加工工具的提出了较高的要求，采用立方氮化硼的砂轮等进行磨削加工是非常重要的一类加工方法。立方氮化硼磨料因其具有高硬度、高耐磨性、高导热性、耐高温性能良好、对铁族金属呈惰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，在立方氮化硼工具制作领域，钎焊技术可实现立方氮化硼、结合剂和金属基体界面间良好的化学冶金结合，被广泛应用于制作钎焊单层立方氮化硼砂轮。立方氮化硼工具对钎料具有很高的工艺要求：①为使钎料对立方氮化硼呈现良好的润湿性，钎料中应含有Ti、Al等合金元素，这些元素能够与立方氮化硼进行界面反应形成氮化物、硼化物，提高了钎料对立方氮化硼的润湿性；②钎料应具有适中的强度、硬度、耐磨性，可以实现立方氮化硼磨粒在磨削加工过程中的实时出露。③由于金属材料的加工会产生大量的磨削热，钎料应具有较高的高温性能。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，而固溶体具有较高的韧性，在含有一定的活性元素后适于钎焊立方氮化硼。[0003]本发明采用Ni-Cr-B-Si，Cu粉，Al粉，Ti粉、Co粉经球磨混合制成的高熵合金粉末作为钎料，钎料成分调控容易，成本低。该钎料在钎焊后表现出适中的硬度，可以使立方氮化硼在砂轮使用过程中始终保持良好的出露高度，