一种添加稀土Ｌａ的高温钎焊ＣＢＮ砂轮用金属结合剂层材料，属于金属材料工程技术领域，涉及到超硬工具高温钎焊技术领域。其化学成分按重量分数配比为：２０％～３０％的铜（Ｃｕ），３％～７％的钛（Ｔｉ），０．０５％～０．５％的镧（Ｌａ），其余为银（Ａｇ）。稀土元素镧（Ｌａ）是以铜稀土合金的形式熔炼。本发明专利技术结合剂组元较少，润湿性能良好，强度高，综合性能优良，可满足高温钎焊超硬工具领域的要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属材料工程
，涉及到高温钎焊超硬工具
，特 别涉及到一种高性能的结合剂。
技术介绍
高温钎焊CBN砂轮利用钎焊时基体-结合剂-磨粒间的化学冶金结合作用从 根本上改善了对磨料的结合把持强度，加工过程中磨料基本不脱落，满足了高效 精密加工作业的需要，有利于加工表面粗糙度的改善；同时，高温钎焊CBN砂 轮具有较好的形状保持能力，可以避免树脂结合剂或陶瓷结合剂等多层工具需经 常修整、加工出的工件精度的一致性较差、工件的互换性不好等弊端。钛合金化 学活性大，热导率低，属于典型的难加工材料，在磨削过程中很容易发生黏附。 用CBN砂轮取代传统砂轮加工钛合金取得了一定的效果。在加工钛合金时，对 高温钎焊CBN砂轮的性能提出了更高的要求，不仅要满足工件表面完整性和尺 寸精度要求，还要求磨屑易于从砂轮表面脱落，不发生黏附，确保砂轮长时间可 靠运行。因此对高温钎焊CBN砂轮的结合剂提出了更高的要求，不仅要具有良 好的对磨料和基体的润湿性能，保证磨粒牢固的焊接在基体上，同时要求其不易 与钛合金磨屑发生黏附。常用的金属结合剂银铜钛由于含有钛而和磨屑具有很大 的亲和力，但是钛又是结合剂和磨粒发生化学反应、实现化学冶金结合的重要元 素，含量降低会影响对磨粒的把持强度，进而降低砂轮寿命。稀土具有很高的化学活性，是一种典型的、十分活泼的金属，具有孕育和变 质、强化、提高耐热性能和改善工艺性能等作用，在冶金及材料领域获得了广泛 的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种添加稀土 La的高温钎焊CBN砂轮用金属结合剂层材料，它通过在高温钎焊CBN砂轮金属结合剂中加入稀土元素镧(La) 来提高结合剂的综合性能，同时在保证磨粒把持强度的基础上减少钛元素的含 量，提高高温钎焊CBN砂轮的性能。本专利技术设计的添加稀土 La的高温钎悍CBN砂轮用金属结合剂层材料其特 征在于其化学成分按重量分数配比为20%~30%的铜(00， 2%~7%的钛(丁0， 0.05% 1.0%的镧(La)，其余为银(Ag)。本专利技术镧(La)的较佳范围为0.1~0.5%。本专利技术结合剂层材料组元较少，润湿性能良好，由于稀土元素的加入，细化 了金属间化合物，使结合剂的组织更加均匀，提高了结合剂的强度，综合性能优 良，可满足超硬工具高温钎焊领域的要求。附图说明图1是已有技术中银铜钛结合剂层材料的合金显微组织，图中的金属间化合 物长度可达200Wn。图2是Ag-Cu-Ti-0.25La (实施例四)结合剂层材料的显微组织。具体实施例方式1)使用的市售白银、电解铜、金属钛、铜镧稀土中间合金，按需要配比， 采用常规的高频冶炼炉冶炼、浇注，然后雾化，得到所需的结合剂粉末；2)根 据实际需要，可将铜镧稀土中间合金加入银-铜-钛合金中冶炼、浇注，然后雾化 得到所需的结合剂粉末；3)冶炼前采用混粉机将原材料粉末充分混合均匀；4) 冶炼温度在850。C 105(TC之间，保温4 5个小时。实施例一20%铜(Cu)， 7%钛(Ti)， 0.05%镧(La)，其余为银(Ag)。上述成分配比得到的结合剂层材料的固相线温度、液相线温度、显微硬度、在高温钎焊工具常 用钢基体上的铺展面积如表1所示。实施例二22%铜(Cu)， 5%钛(Ti)， 0.05%镧(La)，其余为银(Ag)。上述成分配比 得到的结合剂层材料的固相线温度、液相线温度、显微硬度、在高温钎燥工具常 用钢基体上的铺展面积如表1所示。实施例三25%铜(Cu)， 4.5%钛(Ti)， 0.1%镧(La)，其余为银(Ag)。上述成分配 比得到的结合剂层材料的固相线温度、液相线温度、显微硬度、在高温钎燥工具 常用钢基体上的铺展面积如表1所示。实施例四24%铜(Cu)， 4%钛(Ti)， 0.15%镧(La)，其余为银(Ag)。上述成分配比 得到的结合剂层材料的固相线温度、液相线温度、显微硬度、在高温钎煶工具常 用钢基体上的铺展面积如表1所示。实施例五26%铜(Cu)， 4%钛(Ti)， 0.25%镧(La)，其余为银(Ag)。上述成分配比 得到的结合剂层材料的固相线温度、液相线温度、显微硬度、在高温钎焊工具常 用钢基体上的铺展面积如表1所示。实施例六28%铜(Cu)， 4%钛(Ti), 0.4%镧(La)，其余为银(Ag)。上述成分配比 得到的结合剂层材料的固相线温度、液相线温度、显微硬度、在高温钎焊工具常 用钢基体上的铺展面积如表1所示。实施例七28%铜(Cu)， 3.5%钛(Ti)， 0. 5%镧(La)，其余为银(Ag)。上述成分配 比得到的结合剂层材料的固相线温度、液相线温度、显微硬度、在高温钎淳工具常用钢基体上的铺展面积如表1所示。 实施例八25%铜(Cu)， 3%钛(Ti)， 0. 5%镧(La)，其余为银(Ag)。上述成分配比 得到的结合剂层材料的固相线温度、液相线温度、显微硬度、在高温钎焊工具常 用钢基体上的铺展面积如表1所示。实施例九24%铜(Cu)， 4%钛(Ti)， 0.75%镧(La)，其余为银(Ag)。上述成分配比 得到的结合剂层材料的固相线温度、液相线温度、显微硬度、在高温钎焊工具常 用钢基体上的铺展面积如表1所示。实施例十30%铜(Cu)， 3%钛(Ti)， 0. 5%镧(La)，其余为银(Ag)。上述成分配比得到的结合剂层材料的固相线温度、液相线温度、显微硬度、在高温钎焊工具常 用钢基体上的铺展面积如表1所示。实施例十一24%铜(Cu)， 4%钛(Ti)， 1%镧(La)，其余为银(Ag)。上述成分配比得 到的结合剂层材料的固相线温度、液相线温度、显微硬度、在高温钎辉工具常用 钢基体上的铺展面积如表1所示。本专利技术的添加稀土 La的高温钎悍CBN砂轮用金属结合剂层材料对钎焊工 具基体与超硬磨粒立方氮化硼(CBN)具有良好的润湿性能，同时通过简易划痕 试验，观测CBN磨粒的脱落情况，发现上述实施例一至实施例六中的任何一种 含稀土镧的结合剂层材料，都表现出良好的对磨粒的把持力。表1本专利技术的实施例与已有技术中银铜钛结合剂的性能对比<table>complex table see original document page 7</column></row><table>权利要求1、一种添加稀土La的高温钎焊CBN砂轮用金属结合剂层材料，其特征在于其化学成分按质量分数配比为20％～30％的铜(Cu)，3％～7％的钛(Ti)，0.05％～1.0％的镧(La)，其余为银(Ag)。2、 根据权利要求1所述的添加稀土 La的高温钎焊CBN砂轮用金属结合剂 层材料，其特征在于所述的镧(La)的质量分数配比为0.05 0.5%。3、 根据权利要求1所述的添加稀土 La的高温钎焊CBN砂轮用金属结合剂 层材料，其特征在于所述的稀土元素镧(La)是以铜稀土合金的形式熔炼。全文摘要一种添加稀土La的高温钎焊CBN砂轮用金属结合剂层材料，属于金属材料工程
，涉及到超硬工具高温钎焊
其化学成分按重量分数配比为20％～30％的铜(Cu)，3％～7％的钛(Ti)，0.05％～0.5％的镧(La)，其余为银(Ag)。稀土元素镧(La)是以铜稀土合金的形本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种添加稀土Ｌａ的高温钎焊ＣＢＮ砂轮用金属结合剂层材料，其特征在于其化学成分按质量分数配比为：２０％～３０％的铜（Ｃｕ），３％～７％的钛（Ｔｉ），０．０５％～１．０％的镧（Ｌａ），其余为银（Ａｇ）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐九华，杨长勇，傅玉灿，丁文锋，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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