[发明专利]一种稀土改性陶瓷结合剂及制造立方氮化硼磨具的方法

说明书

本发明提供一种用于制造立方氮化硼（以下简称CBN）磨具的稀土改性陶瓷结合剂，以及应用该结合剂制造CBN磨具的方法；所述稀土改性陶瓷结合剂，其成分组成按重量百分比为：硼玻璃60～72%、陶土12～15%、长石3～6%、滑石5～10%、硅石5～10%，碳酸钙粉0.5～0.8%，稀土氧化物为0.2～0.5%；应用所述稀土改性陶瓷结合剂制造CBN磨具，解决了由于烧结温度过使制备得到的陶瓷结合剂CBN磨具难以满足加工高硬度难加工材料的实际生产需求的问题，实现了陶瓷结合剂CBN磨具的低温烧结，充分发挥出了CBN磨料优异的性能优势，推动陶瓷结合剂CBN磨具在高硬度难加工材料的磨削加工领域更加广泛的推广和应用。

技术领域

本发明属于磨削工具制造技术领域，具体涉及一种稀土改性陶瓷结合剂及应用该结合剂制造立方氮化硼磨具的方法。

背景技术

立方氮化硼（以下简称CBN）是近年发展起来的一种人工合成超硬材料，化学稳定性好、硬度高、耐磨性能优异，在磨具制造领域应用愈加广泛，按照选用结合剂的不同，CBN磨具可分为树脂、青铜、陶瓷和电镀四大类，其中陶瓷结合剂CBN磨具在黑色金属及高硬度合金钢加工领域应用较多。

目前，我国陶瓷结合剂CBN磨具制造大都采用高温烧结工艺，烧结温度一般在1100～1300℃，主要是由陶瓷结合剂的功能特性和性能要求所决定的。在CBN磨具中，结合剂的基本作用是把磨料粘结在一起，但同时基于磨具的工作要求，也要具有承载较大磨削力和回转离心力的能力，这就对结合剂烧成后的硬度和耐磨性提出了很高的要求，现行使用的陶瓷结合剂普遍具有较高的临界烧结温度，在此温度下烧成的结合剂其性能虽然能够满足CBN磨具的制造要求，但过高的烧结温度同时反而会导致CBN磨料的烧蚀和烧损，CBN磨料晶体由棱角分明的形态氧化成钝圆平滑的形态，因而使制备的陶瓷结合剂CBN磨具的磨削性能大幅度降低，难以满足对高硬度难加工材料进磨削加工的生产需求。近年来，对陶瓷结合剂CBN磨具900℃以下的低温烧结工艺的研究逐步得到了重视并得到了一定程度的应用，但低温烧结工艺制造的陶瓷结合剂CBN磨具的综合性能始终不能达到预期效果，在实际生产中的应用受到了很大的限制，研究适用于CBN磨具低温烧结的陶瓷结合剂并在实际生产中推广应用已经成为当前亟待解决的一个产业技术难题。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于制造CBN磨具的稀土改性陶瓷结合剂，以及一种应用该结合剂制造CBN磨具的方法。