一种金属基复合烧结材料及其制备方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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％。本发明专利技术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。的烧伤、损毁的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种金属基复合烧结材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及硬质材料的
，更具体地说，本专利技术涉及一种金属基复合烧结材料及其制备方法，更具体地，本专利技术涉及一种可用于切削、研磨的硬质烧结材料。

技术介绍

[0002]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。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种金属基复合烧结材料。
[0004]本专利技术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％。
[0005]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。
[0006]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℃。
[0007]其中，所述热压烧结为电阻热压烧结或中频热压烧结。
[0008]其中，所述热压烧结的压力为100～400kg/cm2，优选为250～350kg/cm2。
[0009]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。
[0010]其中，所述金属结合剂粉中，铝硅合金的添加量为12wt％～23wt％。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]其中，所述烧结之前，先将所述预混粉末通过冷压压制成型。
[0014]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％。
[0015]本专利技术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：
[0016](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％；
[0017](2)将所述预混粉末冷压成型，并进行热压烧结。
[0018]本专利技术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。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的金属基复合烧结材料具有以下有益效果：
[0020]本专利技术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。
具体实施方式
[0021]以下结合实施例对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。在下列段落中参照实例更具体地描述本专利技术。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。
[0022]实施例1
[0023]本实施例涉及一种金属基复合烧结材料的制备
[0024]1.配料
[0025]取铜粉2.65kg、铁3.95kg、镍0.7kg、钴1.0kg、锡0.4kg、硅铝合金1.3kg，放入混料桶中混40分钟后，添加液体石蜡0.09kg，金刚石0.22kg，继续混料3小时得到预混料。所述硅铝合金中，硅的含量为13.1wt％,铝的含量为86.5wt％，余量为杂质。
[0026]2.冷压成型
[0027]采用压力机将上述预混料压制成测试块坯体(20mm
×
20mm
×
10mm)，成型压力为 100kg/cm2，保压时间为60秒。
[0028]3.热压烧结
[0029]给测试块坯体所述采用电阻加热方式以10℃/min的升温速度升温，升温至500℃时加压，且压力设置为300Kg/cm2，继续升温至720℃，然后随炉冷却，冷却至500℃时卸载压力，然后冷却至室温即可。
[0030]实施例2
[0031]本实施例涉及一种金属基复合烧结材料的制备
[0032]1.配料
[0033]取铜粉2.55kg、铁3.8kg、镍0.5kg、钴1.15kg、锡0.50kg、硅铝合金1.5kg，放入混料桶中混40分钟后，添加液体石蜡0.09kg，金刚石0.22kg，继续混料3小时得到预混料。所述硅铝合金中，硅的含量为13.1wt％,铝的含量为86.5wt％，余量为杂质。
[0034]2.冷压成型
[0035]采用压力机将上述预混料压制成测试块坯体(20mm
×
20mm
×
10mm)，成型压力为 100kg/cm2，保压时间为60秒。
[0036]3.热压烧结
[0037]给测试块坯体所述采用电阻加热方式以10℃/min的升温速度升温，升温至500℃时加压，且压力设置为300Kg/cm2，继续升温至720℃，然后随炉冷却，冷却至500℃时卸载压力，然后冷却至室温即可。
[0038]实施例3
[0039]本实施例涉及一种金属基复合烧结材料的制备
[0040]1.配料
[0041]取铜粉3.5kg、铁2.5kg、镍0.7kg、钴1.3kg、锡0.7kg、硅铝合金1.3kg，放入混料桶中混40分钟后，添加液体石蜡0.09kg、金刚石0.22kg，继续混料3小时得到预混料。所述硅铝合金中，硅的含量为13.1wt％,铝的含量为86.5wt％，余量为杂质。
[0042]2.冷压成型
[0043]采用压力机将上述预混料压制成测试块坯体(20mm
×
20mm
×
10mm)，成型压力为 100kg/cm2，保压时间为60秒。
[0044]3.热压烧结
[0045]给测试块坯体所述采用电阻加热方式以10℃/min的升温速度升温，升温至500℃时加压，且压力设置为300Kg/cm2，继续升温至720℃，然后随炉冷却，冷却至500℃时卸载压力，然后冷却至室温即可。
[0046]实施例4
[0047]本实施例涉及一种金属基复合烧结材料的制备
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一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％。2.根据权利要求1所述的金属基复合烧结材料，其特征在于：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。3.根据权利要求1所述的金属基复合烧结材料，其特征在于：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℃。4.根据权利要求1所述的金属基复合烧结材料，其特征在于：所述热压烧结为电阻热压烧结或中频热压烧结；所述热压烧结的压力为100～400kg/cm2，优选为250～350kg/cm2。5.根据权利要求1所述的金属基复合烧结材料，其特征在于：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。6.根据权利要求1所述的金属基复合烧结材料，其特征在于：所述金属结合剂粉中，铝硅合金的添加量为12wt％～23wt％；优选地，所述金属结合剂粉末由25<...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱瑜铭，董先龙，
申请(专利权)人：江苏锋泰工具有限公司，
类型：发明
国别省市：