[发明专利]一种金刚石微粉研磨块及其制造方法

说明书

本发明公开了一种金刚石微粉研磨块，包括基体和钎焊在所述基体表面的结块，所述基体为中碳优质钢，所述结块的原料包括金刚石微粉和锡银基钎料。本发明还公开了一种金刚石微粉研磨块的制造技术。采用本发明后，避免了钎焊时金刚石微粉的石墨化问题，所制成的金刚石微粉研磨块上金刚石微粉均匀的密集排布，且使用本发明的金刚石微粉研磨块的制造方法可用于大尺寸的研磨块的加工。

技术领域

本发明涉及研磨块制造技术领域，尤其涉及一种金刚石微粉研磨块及其制造方法。

背景技术

金刚石作为自然界最硬的物质，可以用来制备加工脆硬材料的金刚石工具。目前主要的备金刚石工具的工艺方法有三种：烧结金刚石工具、电镀金刚石工具和钎焊金刚石工具。其中钎焊金刚石工具相比于其他两种制备方法，不同点在于钎焊金刚石工具主要是依靠化学键实现金刚石-钎料-基体之间的连接，代替了烧结金刚石工具和电镀金刚石工具的靠机械把持力的连接方式。因此钎焊金刚石工具也具有更高的强度。同时由于其金刚石露出率大，容屑空间大等优点，近年来得到了很大的关注，钎焊金刚石工具的制备工艺也在逐步的完善，旨在适应目前光伏产业、航天业等日益提高的加工需求。

钎焊金刚石工具相比于电镀金刚石工具和烧结金刚石工具，在我国的发展历史并不长，因此还具有很大的发展和改善的空间。目前工业上量化生产的钎焊金刚石工具，其金刚石粒度大都在600um以上，因此只能应用在粗加工中，国内外对细粒度，尤其是微粉级钎焊金刚石工具的研究甚少。主要是目前的钎焊工艺面临以下几个待解决的问题：

首先是钎焊温度的控制，目前使用的商用钎料主要是Ni-Cr体系、银基钎料、铜基钎料，上述钎料的熔点都很高，达到800℃以上，Ni-Cr基钎料的钎焊温度甚至达到一千度以上，而目前工具中广泛使用的人造金刚石在750℃左右就会发生石墨化，从而降低工具的强度；

其次是对于微米级的金刚石粉末，易出现团聚、排布不均匀等缺陷，尤其在钎焊过程中，钎料的流动会导致微粉随钎料不可控流动，无法进行大尺寸工具的加工；

再次，如何使钎料中的活性元素充分润湿粒度只有几十微米甚至十几微米的金刚石微粉，也是现有工具加工中面临的很大的问题。

鉴于此，本发明人对所述问题进行深入研究，遂有本案产生。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种微米级金刚石颗粒从钎焊后的结块中露出的高度高，排布紧密均匀的金刚石微粉研磨块。

本发明的另一目的在于提供一种钎料熔点低，在钎焊过程中金刚石微粉润湿充分且不团聚的金刚石微粉研磨块的制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种金刚石微粉研磨块，包括基体和钎焊在所述基体表面的结块，所述基体为中碳优质钢，所述结块的原料包括金刚石微粉和锡银基钎料。

所述金刚石微粉的粒度介于10-20um之间。

所述锡银基钎料的粒度介于50-70um之间。

所述锡银基钎料为预合金粉末，所述锡银基钎料中的元素包括Sn、Ag、Cu和Ti，其中Ti在所述锡银基钎料的元素中所占的质量百分比为10％。

所述基体的表面凹设有若干个用于填涂所述金刚石微粉和所述锡银基钎料的圆形凹槽，各所述圆形凹槽的深度分别为100-300um。

一种金刚石微粉研磨块的制造方法，包括如下步骤：

(1)选取所述金刚石微粉和所述锡银基钎料，其中所述锡银基钎料为球状的预合金粉末，将所述金刚石微粉与所述锡银基钎料组成混合粉末，其中所述金刚石微粉在所述混合粉末中所占的质量百分比为10％-40％，余量为所述锡银基钎料，将所述混合粉末球磨15-25h，使得球状的所述锡银基钎料破裂，并得到混合均匀的所述混合粉末；