[发明专利]包括氮化硅磨粒的磨料制品

说明书

背景

技术领域

本公开总体上涉及掺入磨粒的磨料制品，更特别地，涉及掺入氮化硅磨粒的磨料制品。

背景技术

磨料制品(诸如涂覆的磨料以及粘结的磨料)被用在不同的工业中以便诸如通过研磨或抛光来加工工件。利用磨料制品的机加工跨越了从光学行业、汽车补漆行业到金属制造行业的广阔工业范围。在这些实例的每一个中，制造设施使用磨料去除成块材料或影响产品的表面特性。例如，当研磨、抛光或精加工一些不同类型的工件包括例如金属、木材或石头时，可以使用磨料制品诸如磨料段。然而，工业上持续地要求磨料技术的改进。

发明内容

在一个方面中，磨料制品包括具有包含在粘结材料中的磨粒的主体。磨粒可以包括主要含量的氮化硅和少数含量的烧结材料，所述烧结材料包括至少两种稀土氧化物材料。在一个实施方案中，稀土氧化物材料可以包括Nd₂O₃和Y₂O₃。在一个特定的实施方案中，磨粒包括大于Y₂O₃含量(wt％)的Nd₂O₃含量(wt％)。

在另一个方面中，磨料制品包括单层粘结的磨料工具，所述磨料工具具有基底和覆盖在基底表面上的粘结材料的层。在一个实施方案中，单层粘结的磨料工具还可以包括粘附在粘结材料中并且附接至基底表面的磨粒。磨粒可以包括液相烧结氮化硅。

在另一个方面中，方法包括形成氮化硅、至少两种稀土元素以及至少一种烧结助剂的混合物。在一个实施方案中，至少两种稀土元素包括Nd₂O₃和Y₂O₃。方法还包括处理混合物以形成生粒子以及烧结生粒子以形成磨粒。

附图说明

通过参考附图可以更好地理解本公开，并且使其许多特征和优点对于本领域技术人员变得清楚。

图1包括示出了根据一个实施方案制备氮化硅磨粒的方法的流程图。

图2包括根据一个实施方案的氮化硅磨粒的一部分的第一扫描电子显微镜(SEM)图像。

图3包括根据一个实施方案的氮化硅磨粒的一部分的第二SEM图像。

图4包括根据一个实施方案的氮化硅磨粒的一部分的第三SEM图像。

图5包括根据一个实施方案的氮化硅磨粒的一部分的SEM图像。

图6包括常规氮化硅磨粒的一部分的SEM图像。

图7-12包括根据一个实施方案的包括磨粒材料的成形的磨粒的图示。

图13包括根据一个实施方案的磨粒的透示图示。

图14包括图13的磨粒的一部分的横截面图示。

图15包括掺入根据一个实施方案的氮化硅磨粒的粘结的磨料轮的透视视图；

图16包括掺入根据一个实施方案的氮化硅磨粒的另一个粘结的磨料轮的透视视图；

图17包括掺入根据一个实施方案的氮化硅磨粒的又一个粘结的磨料轮的透视视图；

图18包括示出了在研磨白口铸铁工件过程中各种粘结的磨料研磨轮的G-比率的第一条形图；

图19包括示出了在研磨钛合金工件过程中各种粘结的磨料研磨轮的G-比率的第二条形图。

图20包括示出了在研磨钛合金工件过程中另外的粘结的磨料研磨轮的G-比率的第三条形图；

图21包括示出了在研磨白口铸铁工件过程中另外的粘结的磨料研磨轮的G-比率的第四条形图。

在不同附图中使用相同的附图标记来表示类似或相同的项目。

具体实施方式

首先参照图1，示出了制备氮化硅磨粒的方法，其通常命名为100。方法100通过在混合器中形成包括氮化硅、至少一种稀土元素以及至少一种烧结助剂的干混合物开始于102。