一种新型高速磨削超硬钢轨打磨砂轮及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新型高速磨削超硬钢轨打磨砂轮及其制备方法，砂轮配方按重量百分比如下：金属结合剂(30

【技术实现步骤摘要】
一种新型高速磨削超硬钢轨打磨砂轮及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种新型高速磨削超硬钢轨打磨砂轮及其制备方法。

技术介绍

[0002]铁路作为我国的重要基础设施，在我国综合交通运输体系中处于骨干地位，为国家经济发展提供了重要支撑。随着我国及世界各国近年来铁路、轻轨、地铁等轨道交通的高速发展，对于轨道的养护、维护有着更大的需求和更高的要求。传统工艺重负荷钢轨打磨砂轮是以树脂为结合剂，以刚玉为磨料，再添加硫化物及其他辅助材料制成的。树脂结合剂的强度较低、耐高温性能较差，砂轮在磨削钢轨时的磨削面温度达到(600
‑
100)℃，会使使树脂分解、碳化，降低树脂对刚玉的把持力，使刚玉磨料脱落，从而影响砂轮的使用寿命，同时带来安全隐患；树脂分解、碳化，刚玉脱落形成大量的粉尘，造成施工现场环境恶劣；砂轮中的硫化物在磨削高温的作用下形成含硫气体，不仅对施工人员的身体造成伤害，还对大气造成了污染。因此大力研发新型打磨钢轨用超硬砂轮来取代普通砂轮已成为必然。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的上述缺点，本专利技术提出了一种新型高速磨削超硬钢轨打磨砂轮及其制备方法，旨在解决传统工艺的重负荷钢轨打磨砂轮存在的使用寿命短、易烧伤钢轨、高含硫、高粉尘、强度低等问题。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型高速磨削超硬钢轨打磨砂轮，配方按重量百分比如下：金属结合剂(30
‑
70)％、40/45金刚石浓度25％
‑
200％、石墨颗粒(3
‑
17)％、空心球(3
‑
15)％、润湿剂(5
‑
8)％。
[0005]本专利技术还提供了一种新型高速磨削超硬钢轨打磨砂轮的制备方法，包括如下步骤：
[0006]步骤一、制备金属结合剂；
[0007]步骤二、按比例称取金属结合剂、金刚石、石墨颗粒、空心球、润湿剂等，并将称量过的料投入混料机中混合(1.5
‑
2)h，将混合均匀的待成型料取出，待用；
[0008]步骤三、将加工好的基体与模具组装在一起，按设计好的重量称取待成型料，并将其投入组装好的模具中，用液压机压平；
[0009]步骤四、将压平的装有待成型料的模具放入热压烧结炉中，烧结气氛为氨分解气，以(5
‑
10)℃/min的升温速率升到(600
‑
900)℃，加压(6
‑
8)MPa，保温保压(10
‑
30)min，随炉冷却至室温，取出模具脱模得到砂轮半成品；
[0010]步骤五、将砂轮半成品按成品图纸加工，经过检验即可得到砂轮成品。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的积极效果是：
[0012]本专利技术提供了一种使用寿命长、不烧轨、性价比高、安全环保的新型高速磨削超硬钢轨打磨砂轮。本专利技术的高速磨削钢轨打磨砂轮与传统重负荷砂轮对比，其打磨后工件表面无发蓝现象、工件表面粗糙度较低、打磨效率提升了约10％、磨耗比最高可提升11.61倍。
[0013]本专利技术通过自主研发的金属结合剂提高了砂轮强度，从而使砂轮能够在更高的线速度下工作，提升了砂轮的打磨效率且安全性高；通过金属结合剂合金钢石磨料的结合，提升砂轮的使用寿命；采用颗粒状石墨润滑，减少砂轮磨削时的发热，采用造孔球提升砂轮的排屑、溶屑效果，再配合带有排屑散热槽的砂轮结构有效解决了钢轨发蓝的问题。
具体实施方式
[0014]本专利技术的新型高速磨削超硬钢轨打磨砂轮与传统工艺重负荷钢轨打磨砂轮的区别主要是：以金属材料为结合剂、以金刚石为磨料、以颗粒状石墨为润滑剂，以空心球作为造孔材料，利用热压烧结工艺成型。
[0015]本专利技术的新型高速磨削超硬钢轨打磨砂轮配方如下：金属结合剂(30
‑
70)％、40/45金刚石浓度25％
‑
200％、石墨颗粒(3
‑
17)％、空心球(3
‑
15)％、润湿剂(5
‑
8)％。其中：
[0016]所述金属结合剂配方按重量百分比如下：铜锌合金预合金粉(30
‑
50)％、铜锡合金预合金粉(30
‑
50)％、钴粉(3
‑
10)％、镍粉(5
‑
10)％、银粉(1
‑
5)％、铝粉(10
‑
15)％、氧化铝粉(3
‑
5)％。
[0017]砂轮的制作流程如下：
[0018]A、按比例称取铜锌合金预合金粉、铜锡合金预合金粉、钴粉、镍粉、银粉、铝粉、氧化铝粉组成结合剂，并投入混料机中混合(3
‑
4)h，将混合均匀的结合剂从混料机中取出，待用。
[0019]B、按比例称取金属结合剂、金刚石、石墨颗粒、空心球、润湿剂等，并将称量过的料投入混料机中混合(1.5
‑
2)h，将混合均匀的待成型料取出，待用。
[0020]C、将加工好的基体与模具组装在一起，按设计好的重量称取待成型料，并将其投入组装好的模具中，用液压机压平。
[0021]D、将压平的装有待成型料的模具放入热压烧结炉中，烧结气氛为氨分解气，以(5
‑
10)℃/min的升温速率升到(600
‑
900)℃，加压(6
‑
8)MPa，保温保压(10
‑
30)min，随炉冷却至室温，取出模具脱模得到砂轮半成品。
[0022]E、将砂轮半成品按成品图纸加工，经过检验即可得到砂轮成品。
[0023]以下将结合具体实施例对本专利技术作更进一步的详细描述：
[0024]示例1：
[0025]本实施例提供的砂轮配方按重量百分比如下：金属结合剂(65
‑
70)％、40/45金刚石浓度25％
‑
50％、石墨颗粒(14
‑
17)％、空心球(9
‑
12)％、润湿剂(5
‑
8)％。
[0026]示例2：
[0027]本实施例提供的砂轮配方按重量百分比如下：金属结合剂(60
‑
65)％、40/45金刚石浓度50％
‑
75％、石墨颗粒(11
‑
14)％、空心球(12
‑
14)％、润湿剂(5
‑
8)％。
[0028]示例3：
[0029]本实施例提供的砂轮配方按质量百分比如下：金属结合剂(55
‑
60)％、40/45金刚石浓度75％
‑
100％、石墨颗粒(11
‑
14)％、空心球(9
‑
12)％、润湿剂(5
‑
8)％。
[0030]示例4：
[0031]本实施例提供的砂轮配方按质量百分比如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型高速磨削超硬钢轨打磨砂轮，其特征在于：配方按重量百分比如下：金属结合剂(30
‑
70)％、40/45金刚石浓度25％
‑
200％、石墨颗粒(3
‑
17)％、空心球(3
‑
15)％、润湿剂(5
‑
8)％。2.根据权利要求1所述的一种新型高速磨削超硬钢轨打磨砂轮，其特征在于：所述金属结合剂配方按重量百分比如下：铜锌合金预合金粉(30
‑
50)％、铜锡合金预合金粉(30
‑
50)％、钴粉(3
‑
10)％、镍粉(5
‑
10)％、银粉(1
‑
5)％、铝粉(10
‑
15)％、氧化铝粉(3
‑
5)％。3.根据权利要求2所述的一种新型高速磨削超硬钢轨打磨砂轮，其特征在于：金属结合剂(65
‑
70)％、40/45金刚石浓度25％
‑
50％、石墨颗粒(14
‑
17)％、空心球(9
‑
12)％、润湿剂(5
‑
8)％。4.根据权利要求2所述的一种新型高速磨削超硬钢轨打磨砂轮，其特征在于：金属结合剂(60
‑
65)％、40/45金刚石浓度50％
‑
75％、石墨颗粒(11
‑
14)％、空心球(12
‑
14)％、润湿剂(5
‑
8)％。5.根据权利要求2所述的一种新型高速磨削超硬钢轨打磨砂轮，其特征在于：金属结合剂(55
‑
60)％、40/45金刚石浓度75％
‑
100％、石墨颗粒(11
‑
14)％、空心球(9
‑
12)％、润湿剂(5
‑
8)％。6.根据权利要求2所述的一种新型高速磨削超硬钢轨打磨砂轮，其特征在于：金属结合剂(50
‑
55)％、40/45金刚石浓度100％
‑
125％、石墨颗粒(14
‑
17)％、空心球(12
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：王卧龙，侯亮，张慕豪，任桂宏，
申请(专利权)人：中铁隆昌铁路器材有限公司，
类型：发明
国别省市：