[发明专利]一种金属基复合烧结材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种金属基复合烧结材料及其制备方法，涉及硬质材料的技术领域。本发明的金属基复合烧结材料，由包括金属结合剂粉和金刚石颗粒的预混粉末烧结而成，所述金属结合剂粉中含有硅铝合金粉，并且所述硅铝合金粉中的硅铝合金中，硅的含量为10.0～15.0wt％。本发明的金属基复合烧结材料，尽管其中嵌有金刚石颗粒和孔隙，但仍具有优异的导热性能，在高速切削的条件下，也能够避免由于散热不好而导致的烧伤、损毁的问题。

技术领域

本发明涉及硬质材料的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种金属基复合烧结材料及其制备方法，更具体地，本发明涉及一种可用于切削、研磨的硬质烧结材料。

背景技术

磨具是用于磨削、研磨、抛光等工作的工具，而人造金刚石的出现，大大降低了金刚石磨料的成本，而且由于其无可比拟的高硬度、强度和优异的耐磨性，使得金刚石磨具得到了大力的发展和普及，金刚石磨具具有磨削质量好、加工精度高、磨具消耗少、使用寿命长。而随着经济的高速发展，低碳环保已经成为大势所趋，基础设施的建设离不开研磨工具，为了提高市场竞争力，降低电力消耗，对研磨效率的要求也越来越高，但随着切削研磨速率的提高，容易导致磨具表面烧伤和开裂，从而限制了研磨速率的提高，并且降低了使用寿命。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种金属基复合烧结材料。

本发明涉及一种金属基复合烧结材料，由包括金属结合剂粉和金刚石颗粒的预混粉末烧结而成，其特征在于：所述金属结合剂粉中含有硅铝合金粉，并且所述硅铝合金粉中的硅铝合金中，硅的含量为10.0～15.0wt％。

其中，所述硅铝合金中，硅的含量为10.0～13.0wt％，铝的含量为86～89wt％，余量为不可避免的杂质。

其中，所述烧结为热压烧结，并且热压烧结的温度为750℃以下，优选为690℃～750℃。

其中，所述热压烧结为电阻热压烧结或中频热压烧结。

其中，所述热压烧结的压力为100～400kg/cm²，优选为250～350kg/cm²。

其中，所述预混粉末中还含有致孔剂，使得所述金属基复合烧结材料具有1～10v％的孔隙率。

其中，所述金属结合剂粉中，铝硅合金的添加量为12wt％～23wt％。

其中，所述金属结合剂粉末由25-35wt％的铜、11-20wt％的钴、4-12wt％的镍、5-10wt％的锡、12-23wt％的硅铝合金，和余量的铁。

其中，在500℃的测试条件下，所述金属基复合烧结材料的导热率为13.2W/mK以上。

其中，所述烧结之前，先将所述预混粉末通过冷压压制成型。

其中，所述金刚石颗粒的重量为所述金属结合剂粉的0.5wt％～2.4wt％，所述致孔剂的重量为所述金属结合剂粉的0～2.0wt％。

本发明还涉及上述金属基复合烧结材料的制备方法，其包括以下步骤：

(1)准备包括金属结合剂粉和金刚石颗粒的预混粉末；所述金属结合剂粉中含有硅铝合金粉，并且所述硅铝合金粉中的硅铝合金中，硅的含量为10.0～15.0wt％；

(2)将所述预混粉末冷压成型，并进行热压烧结。

本发明还涉及上述金属基复合烧结材料的用途，用于金刚石锯片、金刚石钻头或金刚石磨具。

与现有技术相比，本发明的金属基复合烧结材料具有以下有益效果：

本发明的金属基复合烧结材料，尽管其中嵌有金刚石颗粒和孔隙，但仍具有优异的导热性能，在高速切削的条件下，也能够避免由于散热不好而导致的烧伤、损毁的问题。