一种金刚石砂轮及其制备方法.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CN105583743A(43)申请公布日2016.05.18(21)申请号201510979065.X(22)申请日2015.12.23(71)申请人郑州磨料磨具磨削研究所有限公司地址450000河南省郑州市高新区梧桐街121号(72)发明人叶腾飞李少杰(74)专利代理机构郑州睿信知识产权代理有限公司41119代理人牛爱周(51)Int.Cl.B24D7/18(2006.01)B24D3/28(2006.01)B24D3/34(2006.01)B24D18/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种金刚石砂轮及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种金刚石砂轮及其制备方法。该金刚石砂轮，包括砂轮基体和附着在砂轮基体上的磨料层，所述磨料层由以下体积百分比的组分组成：金刚石磨料20～30％，酚醛树脂40～50％，羰基铁5～15％，冰晶石5～15％，石墨10～20％。通过合理选取金刚石、结合剂和功能填料，各组分科学配比，使该砂轮块磨削锋利，在用于磨削碳化硅陶瓷材料时，具有较高的磨削效率；在应用于碳化硅密封环倒角加工时，倒角表面光洁度能够达到Ra0.1，R倒角≤0.05mm。采用特定圆锥体形结构的砂轮，能够安装在普通磨床上对碳化硅密封环的倒角直接进行磨削成型加工，加工效率高，不用调节磨床角度，且加工的倒角一致性好。CN105583743ACN105583743A权利要求书1/1页1.一种金刚石砂轮，其特征在于，包括砂轮基体和附着在砂轮基体上的磨料层，所述磨料层由以下体积百分比的组分组成：金刚石磨料20～30％，酚醛树脂40～50％，羰基铁5～15％，冰晶石5～15％，石墨10～20％。2.如权利要求1所述的金刚石砂轮，其特征在于，所述金刚石磨料为镀镍金刚石或多晶金刚石。3.如权利要求1所述的金刚石砂轮，其特征在于，所述砂轮基体为铸铝基体。4.如权利要求1～3任一项所述的金刚石砂轮，其特征在于，所述砂轮基体包括磨削部，所述磨削部为圆锥体形凸起或倒圆锥体形凹槽，所述磨料层附着在磨削部表面。5.如权利要求4所述的金刚石砂轮，其特征在于，磨料层厚度为3～10mm。6.如权利要求4所述的金刚石砂轮，其特征在于，磨削部的高度为50～200mm，磨削部的外径为50～250mm。7.一种如权利要求1所述的金刚石砂轮的制备方法，其特征在于，包括：将金刚石磨料、酚醛树脂粉、羰基铁粉、冰晶石粉、石墨粉混合均匀，与砂轮基体组合后热压成型，固化，即得。8.如权利要求7所述的金刚石砂轮的制备方法，其特征在于，金刚石磨料的粒度为120#～400#；酚醛树脂粉的粒径为30～60μm；羰基铁粉的粒度为300#～400#；冰晶石粉的粒度为150#～400#；石墨粉的粒度为600#。9.如权利要求7所述的金刚石砂轮的制备方法，其特征在于，热压成型的温度为140～150℃，压力为2～10Mpa，时间为40～60min。10.如权利要求7所述的金刚石砂轮的制备方法，其特征在于，所述固化是在80～100℃下保温4～6h，后在140～160℃下保温4～6h，再在170～190℃下保温4～6h。2CN105583743A说明书1/6页一种金刚石砂轮及其制备方法技术领域[0001]本发明属于机械加工中的超硬材料及制品领域，具体涉及一种应用于碳化硅陶瓷材料密封环倒角磨削用金刚石砂轮及其制备方法。背景技术[0002]碳化硅(SiC)陶瓷是一种具有优良的机械性能、热学性能和化学性能的新型陶瓷材料。由于其具有高强度、高硬度、耐腐蚀、耐高温等性能，被大量应用于石油化工、冶金机械、航空航天、汽车、钢铁等领域，尤其在热机工程及机械密封行业中显示了其良好的应用性能和开发潜力。烧结碳化硅(SiC)陶瓷材料密封环具有高强度、高韧性、低蠕变性的特点，另外还具有良好的耐腐蚀、耐磨损、抗氧化性以及低的热膨胀系数。目前，工业生产所用的机械密封材料中有近一半采用碳化硅(SiC)陶瓷材料。[0003]碳化硅(SiC)密封环能够在极高的温度下保持良好的尺寸，且具有自润滑性和摩擦系数小(仅为硬质合金材料的一半)的特点，其材料烧结硬度在70-100(HRA)之间，体积密度为3.0-3.1g/cm3，抗弯强度为2500kg/cm3-3200kg/cm3，弹性模量为3.2×106，碳化硅密封环端面平面度要求低于0.01mm，倒角处光洁度要求Ra＜0.1μm。目前针对该材料的加工主要包括：外圆加工、平面加工、内圆加工以及倒角加工，上述加工全部为磨削加工。碳化硅密封环的特性对磨具的磨削效率和加工精度提出了很高的要求。[0004]CN103923607A公开了一种金刚石树脂磨具及制备方法，该磨具由以下质量百分比的组分组成：固体