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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102729157102729157B(45)授权公告日2015.02.11(21)申请号201210203443.1CN1397406A,2003.02.19,CN1565806A,2005.01.19,(22)申请日2012.06.19US5049165A,1991.09.17,(73)专利权人南京航空航天大学CN101844333A,2010.09.29,地址210016江苏省南京市御道街29号CN1528565A,2004.09.15,(72)发明人丁文锋徐九华陈珍珍杨长勇审查员刘业芳苏宏华傅玉灿苗情(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人曹翠珍(51)Int.Cl.B24D3/14(2006.01)B24D18/00(2006.01)(56)对比文件CN101353258A,2009.01.28,CN101642819A,2010.02.10,CN101733710A,2010.06.16,权权利要求书1页利要求书1页说明书6页说明书6页附图2页附图2页(54)发明名称磨粒三维有序分布的立方氮化硼砂轮及其制备方法(57)摘要一种磨粒三维有序分布的立方氮化硼砂轮及其制备方法,该砂轮由基体和粘接于基体的磨料层组成,其特征在于磨料层包含立方氮化硼纤维磨料40~60重量%及余量的陶瓷结合剂。陶瓷结合剂包括以重量百分比计的以下原料:50~55%SiO2、15~20%Al2O3、10~15%B2O3、5~10%K2O、其余为Na2O。制备方法包括:混料、模具内压制成型并烘干、毛坯烧结、磨料层与基体粘接,经试验、修整、检查、外观处理后获得的砂轮寿命长、自锐性好、磨削效率高、加工精度好,适于汽车发动机、航空发动机行业关键零部件的高效精密磨削。其中烧结方法是采用分段式升温至最高温度720~740℃,保温100~120分钟。CN102729157BCN102795BCN102729157B权利要求书1/1页1.磨粒三维有序分布的立方氮化硼砂轮,包括金属基体和磨料层两部分,磨料层粘接于金属基体上,磨料层的原料组分及重量百分比含量为:立方氮化硼纤维磨粒40~60%、其余为陶瓷结合剂;所述的陶瓷结合剂包括以重量百分比计的以下原料:50~55%SiO2、15~20%Al2O3、10~15%B2O3、5~10%K2O、其余为Na2O;陶瓷结合剂是将各组份混合后添加临时粘结剂获得,临时粘结剂为液态石蜡,添加量以将各组份混匀为准。2.根据权利要求1所述的磨粒三维有序分布的立方氮化硼砂轮,其特征在于所述的立方氮化硼纤维磨粒截面尺寸为(0.3~0.5)mm×(0.3~0.5)mm、长度为3~5mm。3.磨粒三维有序分布的立方氮化硼砂轮的制备方法,其特征在于包括以下步骤:陶瓷结合剂与临时粘接剂配混料、立方氮化硼纤维磨粒有序排布并与磨料层毛坯压制成型并烘干、磨料层毛坯烧结、磨料层与基体粘接、砂轮回转试验、磨料层外圆及端面修整、砂轮磨料层检查、动平衡、外观处理;所述的有序排布是通过将立方氮化硼纤维磨粒放入模板固定间距的孔穴中实现;磨料层毛坯的烧结过程在氩气保护中进行,升降温曲线为:60~80分钟自室温升温到280~320℃,保温10~15分钟;然后60~80分钟升温到580~620℃,保温15~25分钟;然后80~100分钟升温到720~740℃,保温100~120分钟;然后100~120分钟降温到280~320℃,保温10~15分钟;然后随炉冷却,低于150℃开炉门,低于80℃出炉。2CN102729157B说明书1/6页磨粒三维有序分布的立方氮化硼砂轮及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种磨粒三维有序分布的立方氮化硼砂轮及其制备方法,为一种陶瓷结合剂砂轮,属于超硬磨料工具技术领域。背景技术[0002]立方氮化硼(CubicBoronNitride,简称CBN)磨粒虽然硬度仅次于金刚石,但它具有比金刚石更加稳定的化学性质。例如,它不与铁族金属及合金发生亲和作用,热稳定性也比金刚石高得多。因此,采用CBN磨粒制作的砂轮制品在加工镍基高温合金、钛合金等难加工材料方面得到了应用。但是,对于在汽车发动机曲轴与齿轮、航空发动机叶片榫头与涡轮轴花键等零部件磨削领域使用最广泛的陶瓷结合剂CBN砂轮而言,存在着不可克服的如下问题:[0003]CBN磨粒通常为颗粒状,尺寸介于150~400μm。磨粒在砂轮磨料层(也称工作层)内部处于无序分布状态(图1),使得并非每颗磨粒均能发挥有效的切削作用,并造成容屑空间不均匀,制约了CBN砂轮磨削潜能的展现。据报道,虽然中国(W.F.Ding,J.H.Xu,M.Shen,Y.C.Fu,B.Xiao,H.H.Su,