本發明涉及金剛石工具的
技術領域：
，更具體地說，本發明涉及一種金剛石平面波紋磨輪及其制備方法。
背景技術：
：金剛石磨輪廣泛應用于混凝土、石材、地面涂層的打磨。由于金剛石表面存在較高的表面能，難與一般金屬浸潤，磨粒與胎體金屬間的界面不存在牢固的冶金結合層。胎體對磨粒的把持力小，極易因胎體磨損而使磨粒脫落，利用率不高；另一方面，由于金剛石顆粒是機械包埋，故其出露的高度較小，切削效率不高。在現有技術中金剛石胎體一般由骨架成分和粘結劑兩組材料構成。一組選取高熔點、高耐磨、高強度的金屬做骨架材料，另一組選取低熔點金屬用作粘結劑。由于常用的低熔點金屬例如錫、鋅等強度低、容易氧化和富集，性能不夠理想。在機械混合粉末燒結的胎體中，存在于刀頭中的金剛石是靠機械包鑲和把持作用與胎體連接在一起。燒結后的金屬結合劑胎體已具有一定的致密度和相當高的強度、硬度和韌性，對包裹在其中的金剛石也具有較為牢固的機械鑲嵌作用。結合劑應具備兩個基本功能：一是將耐磨材料連接成網格骨架把持金剛石；二是能隨著金剛石的磨耗而磨耗，使金剛石正常出刃。另外，結合劑除了具有一定的硬度、韌性和耐磨性以外，如果對金剛石具有一定的浸潤性，將極大的提高金剛石的出刃高度，從而改善磨削性能。性能良好的結合劑就是在金剛石、胎體材料、應用對象和使用條件等確定的情況下，胎體能與金剛石較好地保持同步磨損或略為超前的磨損，讓金剛石充分發揮作用的同時，合理地磨損和脫落。但在現有技術中采用一般的金剛石胎體配方難以使得金剛石與胎體的磨損同步，難以兼有良好的把持力和強度適中的胎體。技術實現要素：為了獲得兼有良好鋒利度、使用壽命和承載性能的綜合性能，本發明提供了一種金剛石平面波紋磨輪及其制備方法。為了實現上述發明目的，本發明的第一方面采用了以下技術方案：一種金剛石平面波紋磨輪的制備方法，包括基體加工、金剛石和金屬結合劑的配料、混料、冷壓和燒結；其特征在于：所述金屬結合劑以重量百分比表示，含有25～30％的fam1021合金粉，15～30％的lfp合金粉、5～8％錫粉，和35～40％銅粉；并且所述金剛石的濃度為0.6～0.8ct/cm3。其中，以重量百分比表示，所述金屬結合劑中還包括0.1～1.0％的稀土粉。其中，所述稀土粉為la、ce和y的一種或幾種。其中，所述fam1021合金粉為電解預合金粉，并且其中含有17.2～18.5wt％的ni，1.8～2.1wt％的co和余量的fe以及不可避免的雜質。其中，所述lfp合金粉為電解預合金粉，并且其中含有15.0～15.5wt％的cu，3.6～4.0wt％的sn，10～12.2wt％的ni，1.8～2.0wt％的co和余量的fe以及不可避免的雜質。其中，所述燒結在保護氣氛下進行，并且燒結溫度為850～880℃，壓力為15～25mpa。其中，所述基體為45號鋼，所述45號鋼經過車加工后形成基本為平面的上表面，所述金剛石和金屬結合劑經過配料和混料后通過冷壓設置在所述45號鋼的上表面上。本發明的第二方面還涉及一種金剛石平面波紋磨輪，其特征在于由上述制備方法制備得到。其中，所述金剛石平面波紋磨輪包括圓形的基體，和多個金剛石刀頭；所述金剛石刀頭呈圓環形分布在所述基體的上表面的外圍。其中，相鄰金剛石刀頭之間設置有凹槽，并且相鄰的凹槽不相互平行。與最接近的現有技術相比，本發明的制備金剛石平面波紋磨輪具有以下有益效果：本發明通過采用fam1021合金粉以及lfp合金粉的銅基金屬結合劑，能夠很好的協調胎體與金剛石同步磨損，不僅提高了刀頭的機械性能而且使得金剛石磨粒能夠充分發揮作用。本發明的金剛石磨輪主要配備在手提角磨機上，用于磨削瓷磚、大理石、花崗巖、水泥混凝土的表面磨削，起到磨削邊角和表面作用。附圖說明圖1為本發明的金剛石平面波紋磨輪的正視圖。圖2為圖1沿a-a方向的剖切結構示意圖。具體實施方式以下將結合具體實施例對本發明所述的金剛石平面波紋磨輪及其制備方法做進一步的闡述，以期對本發明的技術方案做出更完整和清楚的說明。本發明的金剛石平面波紋磨輪如圖1-2所示，包括金屬圓形基體，和多個金剛石刀頭；金剛石刀頭呈圓環形分布在所述基體的上表面的外圍。圓形基體的上表面基本呈平面，且其上通過車加工形成有中心安裝孔以及多個散熱孔，在圖1所示中，散熱孔呈對稱分布，當然只要能夠滿足散熱要求，所述散熱孔也可以呈非對稱分布的形式。并且散熱孔的個數和尺寸也不受附圖限制，根據現有技術可以設置數個散熱孔，也可以設置成多個小散熱孔形成的散熱孔陣列。對散熱孔或者散熱孔陣列的設置基本不受限制，但應不影響所述金剛石磨輪的機械性能，例如不能使得圓形基體的強度明顯降低而影響使用的機械性能。在本發明中，相鄰金剛石刀頭之間設置有凹槽，并且相鄰的凹槽不相互平行，從而可以保證磨削的均勻性。本發明的金剛石磨輪主要配備在手提角磨機上，用于磨削瓷磚、大理石、花崗巖、水泥混凝土的表面磨削，起到磨削邊角和表面作用。在以下實施例和對比例中，采用的fam1021合金粉為電解預合金粉，并且其中含有18.2wt％的ni，2.0wt％的co和余量的fe以及不可避免的雜質。采用的lfp合金粉為電解預合金粉，并且其中含有15.0wt％的cu，3.8wt％的sn，12.0wt％的ni，1.8wt％的co和余量的fe以及不可避免的雜質。實施例1本實施例涉及一種金剛石平面波紋磨輪。本實施例的金剛石波紋磨輪的制造包括以下工序：基體加工-金剛石和金屬粉料的配料-混料-裝粉冷壓-熱壓燒結-磨輪噴砂處理-測磨輪的動平衡-噴漆-開刃-打標、印字包裝入庫。1)金剛石和金屬結合劑的配料：以重量百分比表示，25％的fam1021合金粉，27％的lfp合金粉、8％錫粉，和40％銅粉；按金剛石濃度0.7ct/cm3，金剛石粒度35/40#-30％、40/50#-30％、50/60#-30％、60/70#-10％的要求，混制成成型料，采用三維混料機，混料120分鐘。2)冷壓：調整好工裝模具，先投放鋼基體-投放成型料-將粉料刮均勻-冷壓成型鋼模中加壓成型，磨輪基體是45號鋼。3)熱壓燒結：將冷壓的帶螺紋柄的毛坯，組裝在石墨模具中，用不銹鋼芯棒串好，加上厚度15cm的鐵塊，在保護氣體的環境中進行燒結，熱壓壓力為20mpa，燒結溫度在880℃左右。4)波紋磨輪基體表面噴砂、測動平衡、噴漆、開刃，按工藝要求加工成所需尺寸。5)后加工好的波紋磨輪，進行打標、印字，按要求包裝入庫。實施例2本實施例涉及一種金剛石平面波紋磨輪。本實施例的金剛石波紋磨輪的制造包括以下工序：基體加工-金剛石和金屬粉料的配料-混料-裝粉冷壓-熱壓燒結-磨輪噴砂處理-測磨輪的動平衡-噴漆-開刃-打標、印字包裝入庫。1)金剛石和金屬結合劑的配料：以重量百分比表示，30％的fam1021合金粉，30％的lfp合金粉、5％錫粉，和35％銅粉；按金剛石濃度0.7ct/cm3，金剛石粒度35/40#-30％、40/50#-30％、50/60#-30％、60/70#-10％的要求，混制成成型料，采用三維混料機，混料120分鐘。2)冷壓：調整好工裝模具，先投放鋼基體-投放成型料-將粉料刮均勻-冷壓成型鋼模中加壓成型，磨輪基體是45號鋼。3)熱壓燒結：將冷壓的帶螺紋柄的毛坯，組裝在石墨模具中，用不銹鋼芯棒串好，加上厚度15cm的鐵塊，在保護氣體的環境中進行燒結，熱壓壓力為20mpa，燒結溫度在880℃左右。4)波紋磨輪基體表面噴砂、測動平衡、噴漆、開刃，按工藝要求加工成所需尺寸。5)后加工好的波紋磨輪，進行打標、印字，按要求包裝入庫。實施例3本實施例涉及一種金剛石平面波紋磨輪。本實施例的金剛石波紋磨輪的制造包括以下工序：基體加工-金剛石和金屬粉料的配料-混料-裝粉冷壓-熱壓燒結-磨輪噴砂處理-測磨輪的動平衡-噴漆-開刃-打標、印字包裝入庫。1)金剛石和金屬結合劑的配料：以重量百分比表示，25％的fam1021合金粉，27％的lfp合金粉、8％錫粉，1.0wt％的鈰粉和39％銅粉；按金剛石濃度0.7ct/cm3，金剛石粒度35/40#-30％、40/50#-30％、50/60#-30％、60/70#-10％的要求，混制成成型料，采用三維混料機，混料120分鐘。2)冷壓：調整好工裝模具，先投放鋼基體-投放成型料-將粉料刮均勻-冷壓成型鋼模中加壓成型，磨輪基體是45號鋼。3)熱壓燒結：將冷壓的帶螺紋柄的毛坯，組裝在石墨模具中，用不銹鋼芯棒串好，加上厚度15cm的鐵塊，在保護氣體的環境中進行燒結，熱壓壓力為20mpa，燒結溫度在880℃左右。4)波紋磨輪基體表面噴砂、測動平衡、噴漆、開刃，按工藝要求加工成所需尺寸。5)后加工好的波紋磨輪，進行打標、印字，按要求包裝入庫。實施例4本實施例涉及一種金剛石平面波紋磨輪。本實施例的金剛石波紋磨輪的制造包括以下工序：基體加工-金剛石和金屬粉料的配料-混料-裝粉冷壓-熱壓燒結-磨輪噴砂處理-測磨輪的動平衡-噴漆-開刃-打標、印字包裝入庫。1)金剛石和金屬結合劑的配料：以重量百分比表示，29％的fam1021合金粉，30％的lfp合金粉、5％錫粉，1wt％的鈰粉和35％銅粉；按金剛石濃度0.7ct/cm3，金剛石粒度35/40#-30％、40/50#-30％、50/60#-30％、60/70#-10％的要求，混制成成型料，采用三維混料機，混料120分鐘。2)冷壓：調整好工裝模具，先投放鋼基體-投放成型料-將粉料刮均勻-冷壓成型鋼模中加壓成型，磨輪基體是45號鋼。3)熱壓燒結：將冷壓的帶螺紋柄的毛坯，組裝在石墨模具中，用不銹鋼芯棒串好，加上厚度15cm的鐵塊，在保護氣體的環境中進行燒結，熱壓壓力為20mpa，燒結溫度在880℃左右。4)波紋磨輪基體表面噴砂、測動平衡、噴漆、開刃，按工藝要求加工成所需尺寸。5)后加工好的波紋磨輪，進行打標、印字，按要求包裝入庫。對比例1本對比例涉及一種金剛石平面波紋磨輪。本對比例的金剛石波紋磨輪的制造包括以下工序：基體加工-金剛石和金屬粉料的配料-混料-裝粉冷壓-熱壓燒結-磨輪噴砂處理-測磨輪的動平衡-噴漆-開刃-打標、印字包裝入庫。1)金剛石和金屬結合劑的配料：以重量百分比表示，52％的fam1021合金粉，8％錫粉，和40％銅粉；按金剛石濃度0.7ct/cm3，金剛石粒度35/40#-30％、40/50#-30％、50/60#-30％、60/70#-10％的要求，混制成成型料，采用三維混料機，混料120分鐘。2)冷壓：調整好工裝模具，先投放鋼基體-投放成型料-將粉料刮均勻-冷壓成型鋼模中加壓成型，磨輪基體是45號鋼。3)熱壓燒結：將冷壓的帶螺紋柄的毛坯，組裝在石墨模具中，用不銹鋼芯棒串好，加上厚度15cm的鐵塊，在保護氣體的環境中進行燒結，熱壓壓力為20mpa，燒結溫度在880℃左右。4)波紋磨輪基體表面噴砂、測動平衡、噴漆、開刃，按工藝要求加工成所需尺寸。5)后加工好的波紋磨輪，進行打標、印字，按要求包裝入庫。對比例2本對比例涉及一種金剛石平面波紋磨輪。本對比例的金剛石波紋磨輪的制造包括以下工序：基體加工-金剛石和金屬粉料的配料-混料-裝粉冷壓-熱壓燒結-磨輪噴砂處理-測磨輪的動平衡-噴漆-開刃-打標、印字包裝入庫。1)金剛石和金屬結合劑的配料：以重量百分比表示，70％的fam1021合金粉，8％錫粉，和22％銅粉；按金剛石濃度0.7ct/cm3，金剛石粒度35/40#-30％、40/50#-30％、50/60#-30％、60/70#-10％的要求，混制成成型料，采用三維混料機，混料120分鐘。2)冷壓：調整好工裝模具，先投放鋼基體-投放成型料-將粉料刮均勻-冷壓成型鋼模中加壓成型，磨輪基體是45號鋼。3)熱壓燒結：將冷壓的帶螺紋柄的毛坯，組裝在石墨模具中，用不銹鋼芯棒串好，加上厚度15cm的鐵塊，在保護氣體的環境中進行燒結，熱壓壓力為20mpa，燒結溫度在880℃左右。4)波紋磨輪基體表面噴砂、測動平衡、噴漆、開刃，按工藝要求加工成所需尺寸。5)后加工好的波紋磨輪，進行打標、印字，按要求包裝入庫。對比例3本對比例涉及一種金剛石平面波紋磨輪。本對比例的金剛石波紋磨輪的制造包括以下工序：基體加工-金剛石和金屬粉料的配料-混料-裝粉冷壓-熱壓燒結-磨輪噴砂處理-測磨輪的動平衡-噴漆-開刃-打標、印字包裝入庫。1)金剛石和金屬結合劑的配料：以重量百分比表示，52％的lfp合金粉、8％錫粉，和40％銅粉；按金剛石濃度0.7ct/cm3，金剛石粒度35/40#-30％、40/50#-30％、50/60#-30％、60/70#-10％的要求，混制成成型料，采用三維混料機，混料120分鐘。2)冷壓：調整好工裝模具，先投放鋼基體-投放成型料-將粉料刮均勻-冷壓成型鋼模中加壓成型，磨輪基體是45號鋼。3)熱壓燒結：將冷壓的帶螺紋柄的毛坯，組裝在石墨模具中，用不銹鋼芯棒串好，加上厚度15cm的鐵塊，在保護氣體的環境中進行燒結，熱壓壓力為20mpa，燒結溫度在880℃左右。4)波紋磨輪基體表面噴砂、測動平衡、噴漆、開刃，按工藝要求加工成所需尺寸。5)后加工好的波紋磨輪，進行打標、印字，按要求包裝入庫。對比例4本對比例涉及一種金剛石平面波紋磨輪。本對比例的金剛石波紋磨輪的制造包括以下工序：基體加工-金剛石和金屬粉料的配料-混料-裝粉冷壓-熱壓燒結-磨輪噴砂處理-測磨輪的動平衡-噴漆-開刃-打標、印字包裝入庫。1)金剛石和金屬結合劑的配料：以重量百分比表示，70％的lfp合金粉，和30％銅粉；按金剛石濃度0.7ct/cm3，金剛石粒度35/40#-30％、40/50#-30％、50/60#-30％、60/70#-10％的要求，混制成成型料，采用三維混料機，混料120分鐘。2)冷壓：調整好工裝模具，先投放鋼基體-投放成型料-將粉料刮均勻-冷壓成型鋼模中加壓成型，磨輪基體是45號鋼。3)熱壓燒結：將冷壓的帶螺紋柄的毛坯，組裝在石墨模具中，用不銹鋼芯棒串好，加上厚度15cm的鐵塊，在保護氣體的環境中進行燒結，熱壓壓力為20mpa，燒結溫度在880℃左右。4)波紋磨輪基體表面噴砂、測動平衡、噴漆、開刃，按工藝要求加工成所需尺寸。5)后加工好的波紋磨輪，進行打標、印字，按要求包裝入庫。對實施例1～4以及對比例1～4制備的金剛石平面波紋磨輪進行磨削測試，依據jb/t3235-1999測定磨耗比。另外根據實施例1～4以及對比例1～4的金屬結合劑的配料、冷壓和燒結工藝(不投放基體)制備40mm×5mm×5mm的金剛石刀頭放在間隔為30mm的兩個支座上，在中間施加壓力直至斷裂，測試試樣的抗彎強度。結果如表1所示。表1磨耗比(萬)抗彎強度(mpa)實施例13.91280實施例23.81330實施例33.91270實施例43.81320對比例13.21350對比例23.01370對比例32.81220對比例42.81200對于本領域的普通技術人員而言，具體實施例只是對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發明的保護范圍之內。當前第1頁12