一種陶瓷鋯剛玉砂輪的制作方法
【專利摘要】本發明涉及砂輪制造【技術領域】，具體涉及一種陶瓷鋯剛玉砂輪及其生產工藝，該砂輪由以下重量份的原料制成：鋯剛玉磨料34-37、莫來石12-14、單晶剛玉磨料30-34、立方氮化硼磨料12-14、二氧化硅3-4、氧化鎂2-3、硼砂1-2、硫酸鈦14-18、氧化鑭1-2、助劑10-12；本發明砂輪采用莫來石、二氧化硅、硼砂、硫酸鈦、氧化鑭等原料燒結制成的陶瓷結合劑，這種結合劑性能穩定、耐磨、耐火度低、熱膨脹系數小，與磨料的把持強度大，有效了提高了磨料間的粘結牢固程度，使得本發明的皓剛玉砂輪具有良好的硬度和切削性能，較傳統皓剛玉砂輪使用壽命更長。
【專利說明】一種陶瓷鋯剛玉砂輪
【技術領域】
[0001]本發明涉及砂輪制造【技術領域】，具體涉及一種陶瓷鋯剛玉砂輪及其生產工藝。
【背景技術】
[0002]砂輪是磨具中使用范圍最為廣泛的一種工具，主要對金屬或非金屬工件的型面進行粗磨、半精磨、精磨以及開槽、切斷等處理，在使用時處于高速旋轉狀態，需要承受較大的沖擊力，因此對砂輪的強度、抗沖擊性、耐熱性以及抗腐性能等均有較高的要求；砂輪主要由磨料和結合劑經壓坯、干燥、焙燒制成，磨料的種類多種多樣，常見的主要有剛玉、碳化硅、金剛石以及立方氮化硼等，這些磨料都有著良好的硬度以及一定的韌性，而其強度、抗沖擊性、耐熱性以及抗腐性能均取決于結合劑，常見的結合劑為樹脂結合劑、陶瓷結合劑、橡膠結合劑以及金屬結合劑，各結合劑均有不同的特性，在實際應用中應根據砂輪工件使用條件，選擇合適的結合劑，以增強磨料粘結牢固強度，提高磨具強度，改善磨削性能，賦予砂輪良好的使用性能。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在于，提供一種陶瓷鋯剛玉砂輪，以改善鋯剛玉砂輪的硬度，提高磨削性能，為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下:
一種陶瓷鋯剛玉砂輪，其特征在于，本發明砂輪由以下重量份的原料制成:鋯剛玉磨料34-37、莫來石12-14、單晶剛玉磨料30-34、立方氮化硼磨料12-14、二氧化硅3_4、氧化鎂
2-3、砸砂1_2、硫酸欽14-18、氧化倆1-2、助劑10-12。
[0004]所述的助劑由以下重量份的原料制成:碳化硅磨料10-12、莫來石粉3-5、氧化鋅
1-2、氧化鎂2-3、高嶺土 2-3、聚乙烯醇2-3、三聚磷酸鈉1_2、N220炭黑3_4、木炭5_7 ;制備方法是將莫來石粉、氧化鋅、氧化鎂、高嶺土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入720-750°C下煅燒2-3小時，冷卻后，粉碎成150-200目粉末，與其它剩余成分混合，即得。
[0005]所述的一種陶瓷鋯剛玉砂輪，其生產工藝如下:
(1)將莫來石、二氧化硅、氧化鎂、硼砂、硫酸鈦、氧化鑭混合，混合料以6-8°C/min的速度進行加熱，至1800-2250°C時保溫20-30min，隨后冷卻至室溫，球磨至100-200目粉體后，加入助劑，充分攪拌均勻備用；
(2)將鋯剛玉磨料、單晶剛玉磨料、立方氮化硼磨料加入步驟(I)所得的物料中，充分混合后備用；
(3)將(2)得到的混合物料送入模具中壓制成型，成型條件:壓力機設定溫度為250-300°C，在12-15MPa條件下保壓10_12min，出模得胚體；
(4)將胚體進行燒結處理，胚體先在20-25min內升溫至450-500°C，保溫2_3h，再按5-80C /min升溫至1350_1400°C，保溫4_6h后取出，自然冷卻后即得。
[0006]本發明的優點在于:采用逐步升溫的方法對莫來石、二氧化硅、硼砂、硫酸鈦、氧化鑭等原料進行燒結制成的陶瓷結合劑，性能穩定，耐磨，耐火度低、熱膨脹系數小、與磨料的把持強度大，提高了磨料間的粘結牢固程度，使得本發明皓剛玉砂輪具有良好的硬度和切削性能，較傳統皓剛玉砂輪使用壽命更長。
【具體實施方式】
[0007]實施例1
本實施例砂輪由以下重量份原料制成:鋯剛玉磨料36、莫來石14、單晶剛玉磨料32、立方氮化硼磨料14、二氧化硅4、氧化鎂3、硼砂2、硫酸鈦16、氧化鑭2、助劑12。
[0008]助劑由以下重量份的原料制成:碳化硅磨料10、莫來石粉5、氧化鋅1、氧化鎂2、高嶺土 3、聚乙烯醇2、三聚磷酸鈉1、N220炭黑4、木炭7 ;制備方法是將莫來石粉、氧化鋅、氧化鎂、高嶺土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入720-750°C下煅燒2_3小時，冷卻后，粉碎成150-200目粉末，與其它剩余成分混合，即得。
[0009]所述的一種陶瓷鋯剛玉砂輪，其生產工藝如下:
(1)將莫來石、二氧化硅、氧化鎂、硼砂、硫酸鈦、氧化鑭混合，混合料以8°c/min的速度進行加熱，至1900°C時保溫30min，隨后冷卻至室溫，球磨至200目粉體后，加入助劑，充分攪拌均勻備用；
(2)將鋯剛玉磨料、單晶剛玉磨料、立方氮化硼磨料加入步驟(1)所得的物料中，充分混合后備用；
(3)將(2)得到的混合物料送入模具中壓制成型，成型條件:壓力機設定溫度為280°C，在13MPa條件下保壓12min,出模得胚體；
(4)將胚體進行燒結處理,胚體先在20min內升溫至450°C,保溫3h,再按8V/min升溫至1380°C，保溫6h后取出，自然冷卻后即得。
[0010]性能測試:
回轉強度≥35米/秒；靜平衡K系數≤0.25 ；
磨削鋼結硬質合金材料磨除率可達2.6mm3/ (mm.s)以上；
硬度L級。
[0011]實施例2
本實施例砂輪由以下重量份原料制成:鋯剛玉磨料35、莫來石14、單晶剛玉磨料32、立方氮化硼磨料14、二氧化硅3、氧化鎂2、硼砂2、硫酸鈦18、氧化鑭2、助劑10。
[0012]助劑由以下重量份的原料制成:碳化硅磨料10、莫來石粉5、氧化鋅1、氧化鎂2、高嶺土 3、聚乙烯醇2、三聚磷酸鈉1、N220炭黑4、木炭7 ;制備方法是將莫來石粉、氧化鋅、氧化鎂、高嶺土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入720-750°C下煅燒2_3小時，冷卻后，粉碎成150-200目粉末，與其它剩余成分混合，即得。
[0013]所述的一種陶瓷鋯剛玉砂輪，其生產工藝如下:
(1)將莫來石、二氧化硅、氧化鎂、硼砂、硫酸鈦、氧化鑭混合，混合料以6°c /min的速度進行加熱，至2000°C時保溫25min，隨后冷卻至室溫，球磨至200目粉體后，加入助劑，充分攪拌均勻備用； (2)將鋯剛玉磨料、單晶剛玉磨料、立方氮化硼磨料加入步驟(I)所得的物料中，充分混合后備用；
(3)將(2)得到的混合物料送入模具中壓制成型，成型條件:壓力機設定溫度為300°C，在15MPa條件下保壓IOmin,出模得胚體；
(4)將胚體進行燒結處理，胚體先在25min內升溫至450°C，保溫3h，再按8°C/min升溫至1400°C，保溫5h后取出，自然冷卻后即得。
【權利要求】
1.一種陶瓷鋯剛玉砂輪，其特征在于，該砂輪由以下重量份的原料制成:鋯剛玉磨料34-37、莫來石12-14、單晶剛玉磨料30-34、立方氮化硼磨料12-14、二氧化硅3_4、氧化鎂2-3、硼砂1-2、硫酸鈦14-18、氧化鑭1-2、助劑10-12 ； 所述的助劑由以下重量份的原料制成:碳化硅磨料10-12、莫來石粉3-5、氧化鋅1-2、氧化鎂2-3、高嶺土 2-3、聚乙烯醇2-3、三聚磷酸鈉1-2、N220炭黑3_4、木炭5_7 ;制備方法是將莫來石粉、氧化鋅、氧化鎂、高嶺土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入720-750°C下煅燒2-3小時，冷卻后，粉碎成150-200目粉末，與其它剩余成分混合，即得。
2.如權利要求1所述的一種陶瓷鋯剛玉砂輪，其工藝如下: (1)將莫來石、二氧化硅、氧化鎂、硼砂、硫酸鈦、氧化鑭混合，混合料以6-8°C/min的速度進行加熱，至1800-2250°C時保溫20-30min，隨后冷卻至室溫，球磨至100-200目粉體后，加入助劑，充分攪拌均勻備用； (2)將鋯剛玉磨料、單晶剛玉磨料、立方氮化硼磨料加入步驟(I)所得的物料中，充分混合后備用； (3)將(2)得到的混合物料送入模具中壓制成型，成型條件:壓力機設定溫度為250-300°C，在12-15MPa條件下保壓10_12min，出模得胚體； (4)將胚體進行燒結處理，胚體先在20-25min內升溫至450-500°C，保溫2_3h，再按5-80C /min升溫至1350_1400°C，保溫4_6h后取出，自然冷卻后即得。
【文檔編號】B24D3/14GK103770028SQ201410011131
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月10日 優先權日:2014年1月10日
【發明者】胡光勝 申請人:當涂縣南方紅月磨具磨料有限公司