可增加棕刚玉砂轮强度和硬度的制备方法
砂轮是磨削加工中***主要的一类磨具。砂轮是在磨料中加入结合剂,经压坯、干燥和焙烧而制成的多孔体。砂轮是磨具中用量***大、使用面***广的一种,使用时高速旋转,可对金属或非金属工件的外圆、内圆、平面和各种型面等进行粗磨、半精磨和精磨以及开槽和切断等。。
棕刚玉砂轮是磨削加工中***主要的一类磨具。棕刚玉砂轮是用棕刚玉磨料和结合剂混合经压坯、干燥、焙烧而制成的,疏松的盘状、轮状等各种形状的磨具。砂轮中用以粘结磨料的物质称结合剂,结合剂的性能决定砂轮的强度、抗冲击性、耐热性及抗腐蚀能力。目前结合剂主要分为陶瓷、树脂、橡胶和金属四种。由于结合剂的不同,棕刚玉砂轮的特性差别很大,因此对磨削的加工质量、生产率和经济性有着重要影响。若棕刚玉砂轮的结合剂为陶瓷结合剂,则称陶瓷棕刚玉砂轮,陶瓷结合剂耐热性、耐腐蚀性好、气孔率大、易保持轮廓,适用于v<35m/s的各种成形磨削、磨齿轮、磨螺纹等。
有一种陶瓷棕刚玉砂轮,以增加棕刚玉砂轮的强度和硬度,提高其性能。
该陶瓷棕刚玉砂轮,其特征在于,其是由下列重量份的原料制成:棕刚玉磨料40-50,错刚玉磨料10-15、石榴石砂3-8、钨粉2-3、核桃壳粒1-3、硬酷酸锌2-3、丙三醇三甘油酸酷1-2、石灰石5-10、膨润土5-10、莹石3-6、石英砂2-5。
所述的陶瓷棕刚玉砂轮各原料组分的重量份如下表中各配方之一:
原料 |
棕刚玉磨料 |
锆刚玉磨料 |
石榴石砂 |
钨粉 |
核桃颗粒 |
硬脂酸锌 |
丙三醇三甘油酸酯 |
石灰石 |
膨润土 |
萤石 |
石英砂 |
配方1 |
43 |
12 |
4 |
2.2 |
1.6 |
2.2 |
1.3 |
6 |
6 |
3 |
3 |
配方2 |
46 |
14 |
6 |
2.5 |
2.1 |
2.5 |
1.5 |
8 |
7 |
4 |
4 |
配方3 |
48 |
16 |
8 |
2.8 |
2.4 |
2.8 |
1.8 |
8 |
8 |
5 |
4 |
配方4 |
50 |
17 |
9 |
3.0 |
2.8 |
3.0 |
2.0 |
10 |
10 |
6 |
5 |
所述的石灰石、膨润土、莹石、石英砂经过2600-3000℃高温熔炼,冷却后球磨成纳米陶瓷粉末,即可成为陶瓷结合剂。
所述的陶瓷棕刚玉砂轮的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按上述配方将各组分装入混料机中,混和1-2小时,充分混匀;
(2)将混料倒入模具中,再将模具放入压机压制,同时加热模具,先预加压1-2兆帕,压机上、下板加热温度300-350℃,时间2-4分钟,然后升压至11-12兆帕,保压3-5分钟,然后将处理温度升至720-750℃,保温2-3小时;再自然冷却至40-450℃,再按每分钟3-5℃升温至1210-1250℃,保温6-7小时;
(3)热压完毕后冷却至常温,取出砂轮工件即可。
按照以上方法制作出来的棕刚玉砂轮具有以下有益效果:
1、本砂轮中结合剂采用陶瓷料,可以使砂轮不易变形,耐热性好,具有很高的耐磨性,解决了现有砂轮耐热性差,易变形的问题;各种陶瓷料粘结性能好,可以有效地防止裂纹,解决了现有砂轮粘结剂性能不佳,磨料易脱落的问题。
2、本砂轮添加了钨粉金属粉末,不但提高了砂轮的导热性能,散热快,磨削温度低,而且增大了砂轮的硬度和强度,减少刚性磨削形成的裂纹,其磨削效率和使用寿命远远超过传统砂轮,综合效益提高50%以上。
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