CN110449588A - 一种高寿命大理石刀头胎体及刀头制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高寿命大理石刀头胎体及其制作方法，配方组分由如下重量百分比组成：Cu‑Sn‑Si合金15‑25％；Cu‑Zn合金10‑20％；Ni10‑20％；Cu‑Sn合金35‑65％。本发明刀头胎体通过特定新材料的引入,通过各组分之间的合理配置,使胎体的脆性、耐磨度、韧性更合理的融合，有效增强了胎体的通用性，可以使金刚石刀头适用于各种类型大理石材切割，而且在保持锋利度的情况下，提高20‑30％的寿命。
Description
技术领域
本发明涉及金刚石刀头技术领域，具体是指一种高寿命大理石刀头胎体及刀头制作方法。
背景技术
目前大理石刀头胎体配方主要有两大类，一类只有Cu、Sn两种元素，这类胎体硬脆，耐磨度低，切割时锋利好，但是寿命低。另一类是在第一类胎体基础上添加Fe元素，Fe的性能质软，的加入确实可以提高耐磨性,增加寿命,但是在切割一些硬大理石时,金刚石出露慢,金刚石刀头的通用性降低。
鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，并提出一种高寿命大理石刀头胎体及刀头制作方法，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高寿命大理石刀头胎体及刀头制作方法，
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种高寿命大理石刀头胎体，配方组分由如下重量百分比组成：
所述配方中，组分的粉末粒度范围为200-500目，氧含量在1500—3500PPM。
所述Cu-Sn-Si合金中各成分重量占比为：Si1％,Sn15％,Cu84％。
所述Cu-Zn合金中各成分重量占比为：Cu75％,Zn25％。
所述Cu-Sn合金中各成分重量占比为：Cu85％,Sn15％。
一种高寿命大理石刀头胎体，配方组分由如下重量百分比组成：
Cu-Sn-Si合金18％；Cu-Zn合金12％；Ni12％；Cu-Sn合金58％。
一种高寿命大理石刀头胎体，配方组分由如下重量百分比组成：
Cu-Sn-Si合金25％；Cu-Zn合金15％；Ni15％；Cu-Sn合金45％。
本发明另一目的在于提供一种高寿命大理石刀头的制作方法，其步骤如下：
1)按重量比将胎体粉末85-98％、金刚石2-15％原料均匀混合在一起，得到胎体和金刚石的混合料；胎体粉末配方组分由如下重量百分比组成：Cu-Sn-Si合金15-25％；Cu-Zn合金10-20％；Ni10-20％；Cu-Sn合金35-65％。
2)将混合料送入冷压机中压成刀头坯体；
3)将坯体装入石墨模具中进行烧结，制得高寿命大理石金刚石刀头。
所述步骤1)中，胎体粉末按比例称好，用三维混料机搅拌45-90分钟备用。
所述步骤1)中，将原料在混料机中均匀混合30-60分钟，得到胎体和金刚石的混合料。
所述步骤1)中，金刚石采用表面镀铜、粒度范围在20/25-100/120目的镀铜金刚石原料，该镀铜金刚石原料用二分器充分混合，再加入2.5-3.5‰的石蜡加入金刚石中，手拌1-3分钟。
所述步骤1)中，镀铜金刚石原料采用60/70含量50％、70/80含量50％镀铜金刚石，或者30/35含量60％、35/40含量40％镀铜金刚石。
所述步骤2)中，冷压机的冷压压力为500-1500kg/cm2。
所述步骤3)中，石墨模具的烧结温度650-750℃，烧结保温时间1-2分钟。
所述步骤3)中，对烧结好的金刚石刀头进行外观处理，得到金刚石刀头成品。
采用上述方案后，本发明一种高寿命大理石刀头胎体及刀头制作方法，本发明刀头胎体通过特定新材料的引入,通过各组分之间的合理配置,使胎体的脆性、耐磨度、韧性更合理的融合，有效增强了胎体的通用性，可以使金刚石刀头适用于各种类型大理石材切割，而且在保持锋利度的情况下，提高20-30％的寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本案作进一步详细的说明。
本案涉及一种高寿命大理石刀头胎体，配方组分由如下重量百分比组成：Cu-Sn-Si合金15-25％；Cu-Zn合金10-20％；Ni10-20％；Cu-Sn合金35-65％。其中优选的，Cu-Sn-Si合金中各主要成分重量占比为：Si1％,Sn15％,Cu84％。Cu-Zn合金中各主要成分重量占比为：Cu75％,Zn25％；Cu-Sn合金中各主要成分重量占比为：Cu85％,Sn15％。
优选的，所述配方中，组分的粉末粒度范围为200-500目，氧含量在1500—3500PPM，兼顾烧结活性及稳定性。
具体实施例1，一种高寿命大理石刀头胎体，配方组分由如下重量百分比组成：Cu-Sn-Si合金18％；Cu-Zn合金12％；Ni12％；Cu-Sn合金58％。
具体实施例2，一种高寿命大理石刀头胎体，配方组分由如下重量百分比组成：Cu-Sn-Si合金25％；Cu-Zn合金15％；Ni15％；Cu-Sn合金45％。
下面对本发明胎体配方特点进行阐述：
1、Cu-Sn-Si合金是一种新型的高脆性粉末，非金属Si的加入增加胎体的脆性，可以提高金刚石的出刃高度，提高产品的锋利度。
2、配方中的低熔点元素Sn、Zn均以合金形态加入，在烧结时，烧结范围更宽，可有效控制低熔点的流失。胎体中该低熔点采用合金形势加入以及胎体Ni搭配加入，可以放宽对焊材的要求，可采用含银量更低的焊材进行焊接，可以降低焊接费用。
3、Ni是胎体的高熔成分，具有良好的塑性，提高胎体强度，增加耐磨性。胎体中该耐磨的Ni与胎体中的低熔硬脆相搭配，使胎体具有良好的磨损机械性能，使金刚石更有效的进行出露-破碎-脱落的周期性工作，提高了金刚石的使用效率。
4、胎体中的Ni与Cu可以无限互溶，而Cu和Sn、Zn的互溶性也很好，整个胎体在烧结时个元素可以相互融合，提高胎体对金刚石的包镶强度。
由此，本发明刀头胎体通过特定新材料的引入,通过各组分之间的合理配置,使胎体的脆性、耐磨度、韧性更合理的融合，有效增强了胎体的通用性，可以使金刚石刀头适用于各种类型大理石材切割，而且在保持锋利度的情况下，能够提高20-30％的寿命。
本发明还提供一种高寿命大理石刀头的制作方法，其步骤如下：
1)按重量比将胎体粉末85-98％、金刚石2-15％原料均匀混合在一起，得到胎体和金刚石的混合料；胎体粉末配方组分由如下重量百分比组成：Cu-Sn-Si合金15-25％；Cu-Zn合金10-20％；Ni10-20％；Cu-Sn合金35-65％。
优选方案，具体操作中，先对胎体粉末和金刚石分别作混前处理，之后二者再混匀：
①胎体粉末：按上述比例称好，于三维混料机内混合并搅拌45-90分钟，备用。
②金刚石：采用表面镀铜、粒度范围在20/25-100/120目的镀铜金刚石原料，该镀铜金刚石原料用二分器充分混合，再加入3‰的石蜡加入金刚石中，手拌1-3分钟，备用。
优选方案，所述镀铜金刚石原料采用60/70含量50％、70/80含量50％镀铜金刚石，或者30/35含量60％、35/40含量40％镀铜金刚石。
③将备好的胎体粉末和金刚石原料按比例在混料机中均匀混合30-60分钟，得到胎体和金刚石的混合料。
2)将混合料送入冷压机中压成刀头坯体；
所述冷压机优选采用多层全自动冷压机，冷压机的冷压压力控制在500-1500kg/cm2。
3)将坯体装入石墨模具中进行烧结，制得高寿命大理石金刚石刀头。
石墨模具优选采用多层石墨模具，烧结温度优选控制在650-750℃，烧结保温时间1-2分钟。
最后，对烧结好的金刚石刀头进行外观处理，得到金刚石刀头成品。
本发明刀头应用于锯片中，一实施方案，在全自动焊接架上进行焊接成锯片，焊片材料Z12，焊接时间5-10s，焊接检验强度360Mpa。最后锯片进行开刃、刮边、抛光、泡油处理，得到锯片成品。
实施例一
一种高寿命大理石刀头的制作方法，其步骤如下：
1)胎体粉末材料按比例称好，用三维混料机搅拌60分钟；胎体粉末材料配方组分由如下重量百分比组成：Cu-Sn-Si合金18％；Cu-Zn合金12％；Ni12％；Cu-Sn合金58％；
2)采用60/70含量50％、70/80含量50％的镀铜金刚石，用二分器充分混合，再加入3‰的石蜡加入金刚石中，手拌3分钟；
3)按重量比将胎体粉末98％，金刚石2％混合在一起，在混料机中混合45分钟，得到胎体和金刚石的混合料；
4)在多层全自动冷压机中，将混合料压成刀头坯体，冷压压力为1000kg/cm2。
5)将坯体装入多层石墨模具中，进行烧结，烧结温度700℃，烧结保温时间1-2分钟。
6)将烧结好的金刚石刀头进行外观处理。
实施例二
一种高寿命大理石刀头的制作方法，其步骤如下：
1)胎体粉末材料按比例称好，用三维混料机搅拌75分钟；胎体粉末材料配方组分由如下重量百分比组成：Cu-Sn-Si合金25％；Cu-Zn合金15％；Ni15％；Cu-Sn合金45％；
2)采用30/35含量60％、35/40含量40％的镀铜金刚石，用二分器充分混合，再加入3‰的石蜡加入金刚石中，手拌3分钟；
3)按重量比将胎体粉末90％，金刚石10％混合在一起，在混料机中混合60分钟，得到胎体和金刚石的混合料；
4)在多层全自动冷压机中，将混合料压成刀头坯体，冷压压力为1300kg/cm2。
5)将坯体装入多层石墨模具中，进行烧结，烧结温度700℃，烧结保温时间1-2分钟。
6)将烧结好的金刚石刀头进行外观处理。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化和修饰，均应属于本发明权利要求的范围。
Claims (10)
1.一种高寿命大理石刀头胎体，其特征在于，配方组分由如下重量百分比组成：
2.如权利要求1所述的一种高寿命大理石刀头胎体，其特征在于，所述配方中，组分的粉末粒度范围为200-500目，氧含量在1500—3500PPM。
3.如权利要求1所述的一种高寿命大理石刀头胎体，其特征在于，所述Cu-Sn-Si合金中各成分重量占比为：Si 1％,Sn 15％,Cu 84％；所述Cu-Zn合金中各成分重量占比为：Cu75％,Zn 25％；所述Cu-Sn合金中各成分重量占比为：Cu 85％,Sn 15％。
4.一种高寿命大理石刀头的制作方法，其特征在于，步骤如下：
1)按重量比将胎体粉末85-98％、金刚石2-15％原料均匀混合在一起，得到胎体和金刚石的混合料；胎体粉末配方组分由如下重量百分比组成：Cu-Sn-Si合金15-25％；Cu-Zn合金10-20％；Ni 10-20％；Cu-Sn合金35-65％。
2)将混合料送入冷压机中压成刀头坯体；
3)将坯体装入石墨模具中进行烧结，制得高寿命大理石金刚石刀头。
5.如权利要求4所述的一种高寿命大理石刀头的制作方法，其特征在于，所述步骤1)中，胎体粉末按比例称好，用三维混料机搅拌45-90分钟备用。
6.如权利要求4所述的一种高寿命大理石刀头的制作方法，其特征在于，所述步骤1)中，将原料在混料机中均匀混合30-60分钟，得到胎体和金刚石的混合料。
7.如权利要求4所述的一种高寿命大理石刀头的制作方法，其特征在于，所述步骤1)中，金刚石采用表面镀铜、粒度范围在20/25-100/120目的镀铜金刚石原料，该镀铜金刚石原料用二分器充分混合，再加入2.5-3.5‰的石蜡加入金刚石中，手拌1-3分钟。
8.如权利要求4所述的一种高寿命大理石刀头的制作方法，其特征在于，所述步骤1)中，镀铜金刚石原料采用60/70含量50％、70/80含量50％镀铜金刚石，或者30/35含量60％、35/40含量40％镀铜金刚石。
9.如权利要求4所述的一种高寿命大理石刀头的制作方法，其特征在于，所述步骤2)中，冷压机的冷压压力为500-1500kg/cm2。
10.如权利要求4所述的一种高寿命大理石刀头的制作方法，其特征在于，所述步骤3)中，石墨模具的烧结温度650-750℃，烧结保温时间1-2分钟。
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