[发明专利]一种金刚石磨削工具钎焊用铜基活性钎料

说明书

本发明涉及一种金刚石磨削工具用铜基活性钎料钎料，所述的铜基活性钎料是在铜锡钛基合金中加入镍、铬、磷等活性元素，各活性元素的重量百分比为52%~68%铜，17%~23%锡，5%~11%钛，5%~9%镍，3%~5%铬，0.5%~1.5%磷，所得活性钎料具有钎焊温度低、润湿性好、填缝能力强、耐磨度高的特点。在镍元素具有固溶强化作用及碳化物形成元素铬元素作用下，金刚石与基体能够形成牢靠的冶金结合，增强与金刚石的把持力，该活性钎料钎焊石墨/45号钢的接头抗剪强度能够达到360MPa；磷元素的加入使得熔点降低，所得钎料在760℃即可获得完全液相。

技术领域

本发明涉及一种金刚石磨削工具钎焊用铜基活性钎料。

背景技术

金刚石磨削工具是一种精巧、无污染、噪音小、震动小、切缝窄的精密电子工业用工具，金刚石磨削工具用钎料要求钎焊温度低、结合力高、活性温度范围广。

传统金刚石磨具基体与金刚石结合面上没有牢固的冶金结合，把持力不大，在负荷较重的高效磨削作业中，容易造成金刚石磨粒脱落或镀层成片剥落而整体失效。金刚石在空气中800℃已经发生了碳化，严重影响金刚石的性能，因此开发出一种在800℃以下并能使金刚石与基体形成牢靠的冶金结合的钎焊用的钎料，对于提高金刚石磨具的性能有重要意义。

目前钎焊金刚石活性钎料合金主要有镍基、铜基、银基三类。镍基钎料钎焊温度较高，容易使金刚石出现热损伤；银基钎料成本较高；铜基钎料钎焊温度低且性能与银基钎料相近。

铜基钎料中铜锡钛钎料应用最广泛，而Cu-Sn-Ti活性钎料显微硬度不高，在使用时极易遭到陶瓷、花岗岩、石材等被加工材料的磨屑磨损，耐磨性能差，造成金刚石整颗脱落。中国专利CN101913036B公开了一种钎焊金刚石工具用铜锡钛钎料，该专利钎料可在800℃以下得到完全液相，使用该活性钎料钎焊石墨和45号钢接头剪切强度可达到301.4MPa。此类Cu-Sn-Ti钎料存在的问题是：钎料温度仍然偏高、耐磨性与金刚石匹配性差。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种金刚石磨削工具钎焊用铜基活性钎料，使金刚石与基体具有较高的结合强度，生产工艺流程简单，易于获得成分均匀的产品。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种金刚石磨削工具钎焊用铜基活性钎料，其特征在于：铜基活性钎料成分按重量百分比包括：52%~68%铜，17%~23%锡，5%~11%钛，5%~9%镍，3%~5%铬和0.5%~1.5%磷。

进一步的，所述的铜、锡、钛、镍、铬和磷均为纯金属。

进一步的，所述的铜占54~68%，所述的锡占18~23%，所述的钛占7~11%，所述的镍占6~9%，所述的铬占4~5%，所述的磷占1~1.5%。

进一步的，所述的铜占54~66%，所述的锡占19~23%，所述的钛占8~11%，所述的镍占6~8%，所述的铬占4~5%，所述的磷占1~1.5%。

进一步的，所述的铜占56~60%，所述的锡占19~21%，所述的钛占8~9%，所述的镍占6~7%，所述的铬占4~5%，所述的磷占1~1.5%。

进一步的，铜基活性钎料按以下步骤制备：

步骤一、准备覆盖剂：将木炭装进带有出气孔的金属桶中，打开气孔，放在抵坑炉中，加热到800~820℃，保持4~6小时，然后将气孔堵上，冷却待用；

步骤二、将按比例配好的原料放入抵抗炉内，升温至原料熔化，加入覆盖剂，然后加入精炼除气剂，精炼5~10分钟，得到合金熔液；

步骤三、将待浇注的模型在温度为1000~1200℃条件下焙烧30~40min，冷却至700~900℃备用；