一种CBN陶瓷高速砂轮及制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102815946A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102815946A(43)申请公布日2012.12.12(21)申请号201110153477.X(22)申请日2011.06.09(71)申请人沈阳中科超硬磨具磨削研究所地址110179辽宁省沈阳市浑南新区世纪路25号(72)发明人吕升东李猛李延海王昆郑勇阁(74)专利代理机构沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙)21234代理人俞鲁江(51)Int.Cl.C04B35/5831(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书44页页(54)发明名称一种CBN陶瓷高速砂轮及制备方法和应用(57)摘要本发明公开一种CBN陶瓷高速砂轮，包括钢基体和工作磨料层，所述工作磨料层包括磨料层和中间过渡层，所述磨料层的材料为：低温结合剂、白刚玉、陶瓷漂珠、CBN、所述中间过渡层的材料为：低温结合剂、150目陶瓷球；所述低温结合剂的材料按体积比为：纳米级三氧化二铝8-12，纳米级二氧化硅8-12，预熔陶瓷粉75-85；所述预熔陶瓷粉的材料按体积比为：三氧化二铝25-35，二氧化硅27-37，氧化钠4.5-5.5，氧化钾1.5-2.5，氧化镁1.5-2.5，氧化钙0.8-1.2，三氧化二硼5-11。本发明的优点是：陶瓷结合剂烧成温度为750℃，但抗折强度能达到115MPa，此温度下CBN强度基本不损失，大大提高了CBN砂轮切削性能。本发明还公开了该CBN陶瓷高速砂轮的制备方法和应用。CN10285946ACN102815946A权利要求书1/1页1.一种CBN陶瓷高速砂轮，包括钢基体和工作磨料层，其特征在于：所述工作磨料层包括磨料层和中间过渡层，所述磨料层的材料按体积比为：低温结合剂33-37，白刚玉7-9，陶瓷漂珠6-8，CBN45-55；所述中间过渡层的材料按体积比为：：低温结合剂30-40，150目陶瓷球55-75；所述低温结合剂的材料按体积比为：纳米级三氧化二铝8-12，纳米级二氧化硅8-12，预熔陶瓷粉75-85；所述预熔陶瓷粉的材料按体积比为：：三氧化二铝25-35，二氧化硅27-37，氧化钠4.5-5.5，氧化钾1.5-2.5，氧化镁1.5-2.5，氧化钙0.8-1.2，三氧化二硼5-11。2.根据权利要求1所述的CBN陶瓷高速砂轮，其特征在于：所述150目陶瓷球耐温1350℃。3.一种权利要求1所述CBN陶瓷高速砂轮的制备方法，其特征在于是按下述方法制备的：一、低温结合剂制备(1)预熔陶瓷粉的制备：按材料按体积比为：：三氧化二铝25-35，二氧化硅27-37，氧化钠4.5-5.5，氧化钾1.5-2.5，氧化镁1.5-2.5，氧化钙0.8-1.2，三氧化二硼5-11将原料混合后，经1600度2小时保温烧成，再水冷、破碎、过240标准筛、筛下粉末、烘干，制得预熔陶瓷粉；(2)低温结合剂的制备：按材料按体积比为：：纳米级三氧化二铝8-12，纳米级二氧化硅8-12，预熔陶瓷粉75-85，将原料混合，经球磨混合均匀，所得制品为低温结合剂；二、工作磨料层的制备：按体积比称取磨料层材料：低温结合剂33-37，白刚玉7-9，陶瓷漂珠6-8，CBN45-55，按体积比称取中间过渡层材料：低温结合剂30-40，150目陶瓷球55-75，将上述材料按通用方法设置在基体上后，按设定的温度曲线烧结，制得成品；所述温度曲线为：20℃经过2小时升温至150℃，再经3小时升温至500℃，再经3小时升温至750℃，最后750℃保温6小时；在烧结过程中，采用惰性气体保护。4.一种权利要求1所述CBN陶瓷高速砂轮的应用，其特征在于：所述CBN陶瓷高速砂轮应用于加工汽车发动机曲轴连杆颈。2CN102815946A说明书1/4页一种CBN陶瓷高速砂轮及制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及机械设备领域，具体说是一种CBN(立方氮化硼)陶瓷高速砂轮，更具体说是一种用于节能高档汽车曲轴连杆颈高速磨削的CBN陶瓷高速砂轮及制备方法。背景技术[0002]由于油价上涨、原材料成本上升、人民币升值以及国家对节能汽车各种优惠政策等多种因素的影响，市场对环保、节能新动力汽车的呼声越来越高。这就要求汽车发动机的性能越来越优良，作为发动机重要零部件的凸轮轴曲轴加工的精密程度直接影响发动机节能效果，国内目前对于此方面还没有成型技术，迫切需要研制出一种用于高档节能发动机曲轴的精密加工高速CBN砂轮。[0003]CBN陶瓷砂轮主要由钢基体和工作磨料层两部分组成，工作磨料层主要成分为陶瓷结合剂和CBN，传统CBN陶瓷结合剂烧成温度一般为900__950℃，抗折强度一般为75MPa，此温度下CBN强度损失10％左右，且CBN磨料尖角