專利名稱：一種銅基金剛石鋸片的制作方法
技術領域：
本發明涉及金剛石鋸片，尤其是涉及一種耐磨銅基金剛石鋸片，該鋸片適用于花
崗巖以及大理石的加工。
背景技術：
鋸切石材最普遍的工具是金剛石鋸片，其性能的好壞是決定石材加工成本和效率 的關鍵。金剛石鋸片由三個部分構成金剛石、結合劑、基體。金剛石鋸片按結合劑類型的 不同歸類起來大約分為鈷基金剛石鋸片、鐵基金剛石鋸片和銅基金剛石鋸片。根據不同的 切割對象，選用不同結合劑的產品。鈷基金剛石鋸片具有硬度高、耐磨性好等優點，但價格 昂貴且燒結溫度高，其發展趨勢是用低鈷或非鈷基來代替鈷基。鐵基金剛石鋸片優點是價 格低廉、生產工藝簡單，但韌性和自銳性差。銅基金剛石鋸片的燒結溫度低，價格低、韌性 好，但耐磨性較差，在切削過程中鋸片易磨損，嚴重影響金剛石鋸片的壽命。因此研制一種 新型耐磨銅基金剛石鋸片成為現實的需要。
發明內容
本發明目的正是針對上述問題而提供一種新型耐磨銅基金剛石鋸片。該發明在 鋸片胎體中同時加入磨料級金剛石和納米級金剛石，一方面利用納米級金剛石因比表面積 大、硬度和強度高而在鋸切過程中具有減摩抗磨的作用，來提高鋸片的耐磨性；另一方面利 用磨料級金剛石的切削作用來保證鋸片的鋒利性。 本發明的目的是通過以下技術方案來實現的本發明的銅基金剛石鋸片由刀頭和 鋼基體構成，刀頭是由金屬粉、磨料級金剛石和納米級金剛石混合燒制而成。金屬粉由下列 重量百分比的成分組成純銅粉(Cu) :36-40%，鐵粉(Fe) :17_22%，鎳粉(Ni) :8_12%，碳 化鎢(WC) :1_4%，錫粉(Sn) :4-7%，青銅粉(Cu-10Sn) :21_28%。磨料級金剛石的濃度為 16-20% ，納米級金剛石的濃度為2-10%。 所述金屬粉的純度均在99%以上；所述青銅粉(Cu-10Sn)成分含量為銅90%，錫 10%。 所述磨料級金剛石的粒度為40/50，所述納米級金剛石的平均粒徑為200nm。
本發明的銅基金剛石鋸片的制作方法包括以下步驟 a、先將金屬粉按配比混合均勻，再依次加入磨料級金剛石和納米級金剛石進行混 合，最后加入液體石蠟混合均勻，石蠟的添加量為整個原料重量的0. 8-1. 2% ;
b、將混合好的成型料和鋸片鋼基體裝入冷壓模具中，在2噸/平方厘米的壓力下 冷壓成型； c、冷壓成型的鋸片脫模后，在鐘罩爐內進行燒結，通入氫氣作為還原氣氛，燒結溫 度為88(TC并保溫60min。在保溫55min時開始加壓，熱壓壓力40KN，保溫保壓5min后卸 壓。降溫冷卻，即得金剛石鋸片。 本發明相比現有技術的優點在于同時在鋸片中添加了磨料級金剛石和納米級金剛石，實現了將磨料級金剛石顆粒的切削作用與納米級金剛石的減摩抗磨作用有機結合的 目的，使銅基金剛石鋸片具有高效鋸切性能和較好的耐磨性。經測試，本發明的鋸片與同類 鋸片相比，其使用壽命可達119. 8-132. 4m，其使用壽命提高了 14. 1-26. 1%。
具體實施例方式
本發明以下結合實施例做進一步描述，但并不是限制本發明。
實施例一 將純銅粉(Cu) :36%，鐵粉(Fe) :17%，鎳粉(Ni)8X，碳化鎢(WC) :4%，錫粉 (Sn) :7%，青銅粉(Cu-10Sn) :28 % ，混合均勻之后，依次加入磨料級金剛石濃度16%和納 米級金剛石濃度2%再次混合均勻，最后加入液體石蠟混合。將混合好的成型料和鋸片的 鋼基體裝入冷壓模具中冷壓成型，脫模后放入鐘罩爐中，在氫氣還原氣氛下燒結，燒結溫度 880°C ，保溫60min，在保溫55min時開始加壓，壓力40KN，保溫保壓5min，降溫冷卻后得金剛 石鋸片，將鋸片開刃后，以福建603花崗巖板材為鋸切對象進行實切，板材規格長660mm， 厚20mm。每個鋸片重復干切6次，分別記錄鋸片的鋸切前直徑和鋸切后直徑。鋸片耐磨度 按下列公式計算S = (H/Ah) XL
式中S-使用壽命(m)
H-刀頭原始的高度(mm)
Ah-刀頭磨損的高度(mm)
L-所切石材的長度(mm) 經計算可得鋸片的使用壽命為119. 8m，與市場上同類產品的使用壽命105m相比， 鋸片的使用壽命提高了 14.1%。
實施例二 純銅粉(Cu) :37.9%，鐵粉(Fe) :20%，鎳粉(Ni) :10%，碳化鎢(WC) :2%，錫粉 (Sn) :6. 1%，青銅粉(Cu-10Sn) :24%。磨料級金剛石的濃度為18%。納米級金剛石濃度為 5%。制備工藝同上，鋸片使用壽命的計算方法同上。 經計算可得鋸片使用壽命為128. 9m，與市場上同類產品的使用壽命105m相比，鋸 片的使用壽命提高了 22.8%。
實施例三 純銅粉(Cu) :40%，鐵粉(Fe) :22%，鎳粉(Ni) : 12%，碳化鎢(WC) 1 %，錫粉(Sn): 4%，青銅粉(Cu-10Sn) :21%。磨料級金剛石的濃度為20%，納米級金剛石的濃度為10%。 制備工藝同上，鋸片使用壽命的計算方法同上。 經計算可得鋸片使用壽命為121. 7m，與市場上同類產品的使用壽命105m相比，鋸 片的使用壽命提高15.9%。 經測試，按上述配方制備的銅基金剛石鋸片耐磨性好，達到了發明目的。
權利要求
一種銅基金剛石鋸片，由刀頭和鋼基體構成，其特征在于刀頭是由金屬粉、磨料級金剛石和納米級金剛石混合燒制而成，金屬粉由下列重量百分比的成分組成純銅粉36-40％，鐵粉17-22％，鎳粉8-12％，碳化鎢1-4％，錫粉4-7％，青銅粉21-28％，磨料級金剛石的濃度為16-20％，納米級金剛石的濃度為2-10％。
2. 根據權利要求1所述的銅基金剛石鋸片，其特征在于所述金屬粉的純度均在99%以上。
3. 根據權利要求1所述的銅基金剛石鋸片，其特征在于所述磨料級金剛石的粒度為40/50。
4. 根據權利要求1所述的銅基金剛石鋸片，其特征在于所述納米級金剛石的平均粒徑為200nm。
全文摘要
一種銅基金剛石鋸片，由刀頭和鋼基體構成，特征在于刀頭是由金屬粉、磨料級金剛石和納米級金剛石混合燒制而成。金屬粉包括純銅粉、鐵粉、鎳粉、碳化鎢、錫粉和青銅粉。其制備方法如下先將金屬粉按配比混合均勻，再依次加入磨料級金剛石和納米級金剛石進行混合，最后加入液體石蠟，將混好的成型料裝入冷壓模具中成型，燒結而制得金剛石鋸片。本發明相比現有技術的優點在于在鋸片中同時添加磨料級金剛石和納米級金剛石，實現了將磨料級金剛石顆粒的切削作用與納米級金剛石的減摩抗磨作用有機結合的目的，使銅基金剛石鋸片具有高效鋸切性能和較好的耐磨性。經測試，本發明的鋸片與同類鋸片相比，其使用壽命有明顯提高。
文檔編號B28D1/04GK101716803SQ201010100230
公開日2010年6月2日 申請日期2010年1月25日 優先權日2010年1月25日
發明者朱建業, 畢曉勤, 王潔 申請人:河南工業大學