[发明专利]一种稀土富磷铁基预合金结合剂

说明书

技术领域

本发明涉及人造金刚石锯片，特别是人造金刚石锯片结合剂。

背景技术

现有的人造金刚石锯片结合剂，主要有镍基结合剂、钴基结合剂、铜基结合剂和铁基结合剂，铁基结合剂由于低廉的价格和较好的力学性能而被广泛应用，镍基结合剂、钴基结合剂则由于价格太贵、不能适应市场需求而逐渐淡出。这几种常用的结合剂通常是用单金属粉末以一定配比均匀混合，加金刚石后经热压烧结形成刀头，焊接基体而成金刚石锯片。预合金的出现，因其良好的致密性，较低的熔点及单金属粉末所不具备的特殊性能，已渐渐取代单金属粉末。然而，金刚石锯片结合剂的主要成份仍然是以铜、铁、锡、镍和钴，其缺乏新型元素的引入，限制了金刚石锯片结合剂的发展提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是引进新的元素，提供一种具有良好自锐性，可以有效降低烧结温度，提高结合剂硬度和合金化程度，降低成本的稀土富磷铁基预合金结合剂。

本发明的技术方案是：一种稀土富磷铁基预合金结合剂，其特征在于所述结合剂的组分按重量百分比为：稀土富磷铁基预合金粉20％--30％，铜粉20％--30％，还原铁粉30％--50％，粉2％--6％，镍粉1％--5％，石蜡1％--2％；其中稀土富磷铁基预合金粉的组分按重量百分比为磷22％，铁69％，稀土3％，锌6％。烧结温度为摄氏700-740度。

进一步优化，最佳方案为稀土富磷铁基预合金粉25％，铜粉26％，还原铁粉39％，锡粉5％，镍粉4％，石蜡1％；其中稀土富磷铁基预合金粉的组分按重量百分比为磷22％，铁69％，稀土3％，锌6％。

本发明所述稀土富磷铁基预合金粉选用含五氧化二磷为28％--32％的磷矿石和含铁46％--51％的低硫铁矿石在低风温高炉或化铁炉中熔融；用10％--35％低硅铁为还原剂，初产品再用电炉冶炼一次，冶炼过程中加入稀土元素，经此高炉-电炉双联法生产而成。

本发明由于采用了稀土富磷铁基预合金，利用稀土元素和非金属元素的特性，改变了铁基合金的性能产生了如下优势：

1、可以增强胎体的自锐性，提高胎体的硬度，改变了以往铁基结合剂耐磨，但不锋利和硬度低的状况，与普通铁基结合剂比相比，锋利20％以上，硬度提高HRB10-20。

2、可以有效降低结合剂的烧结温度，从而降低了粉末成本和烧结成本，与普通铁基结合剂相比，成本降低30％以上。

3、在烧结过程中还原金属表面氧化物；促进结合剂活化烧结，提高了结合剂的合金化程度。

具体实施方式

下面结合具体实施例来作进一步说明：

实施例1，取含磷22％，铁69％，稀土3％，锌6％的稀土富磷铁基预合金粉20％，铜粉26％，还原铁粉46％，锡粉4％，镍粉3％，放入混料桶，混合0.5小时，加石蜡1％和金刚石，继续混合2.5小时，混料充分后，按作业要求称取相应的重量，装入相应的钢模具中冷压，压制出符合要求的冷压胚，再在摄氏700-740度进行热压烧结成为金刚石刀头，与基体焊接后制成金刚石锯片。

实施例2，取含磷22％，铁69％，稀土3％，锌6％的稀土富磷铁基预合金粉26％，铜粉26％，还原铁粉39％，锡粉5％，镍粉3％，放入混料桶，混合0.5小时，加石蜡1％和金刚石，继续混合2.5小时，混料充分后，按作业要求称取相应的重量，装入相应的钢模具中冷压，压制出符合要求的冷压胚，再在摄氏700-740度进行热压烧结成为金刚石刀头，与基体焊接后制成金刚石锯片。

实施例3，取含磷22％，铁69％，稀土3％，锌6％的稀土富磷铁基预合金粉30％，铜粉30％，还原铁粉30％，锡粉5％，镍粉4％，放入混料桶，混合0.5小时，加石蜡1％和金刚石，继续混合2.5小时，混料充分后，按作业要求称取相应的重量，装入相应的钢模具中冷压，压制出符合要求的冷压胚，再在摄氏700-740度进行热压烧结成为金刚石刀头，与基体焊接后制成金刚石锯片。