本申請涉及磨具的，尤其是涉及一種β-sic磨具及其制造方法以及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、軸承套圈一般由高碳鉻軸承鋼制造，由于工況的不同需求，常用材料還有不銹軸承鋼，高溫軸承鋼，滲碳軸承鋼等。磨削加工和超精加工是軸承套圈加工的主要工序，關(guān)系到軸承的運轉(zhuǎn)平穩(wěn)和使用壽命。它不僅要達到粗糙度、尺寸精度的要求，同時要達到加工表面完成一致性要求，避免燒傷，同時盡量降低表面硬度變化。為了保證套圈質(zhì)量的一致性，除了磨削液和加工工藝的保證外，磨具的種類，選擇也很關(guān)鍵。常規(guī)磨具使用剛玉材料，但是剛玉材料的磨具磨損迅速，易于沾屑，影響生產(chǎn)效率的提高，而且，磨料磨損迅速，會對于磨加工過程的精度和表面質(zhì)量造成影響。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了提高磨加工過程的效率、精度和表面質(zhì)量，本申請?zhí)峁┮环Nβ-sic磨具及其制造方法以及應(yīng)用。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┑囊环Nβ-sic磨具，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種β-sic磨具，所述磨具的原料包括如下重量份的組分：所述磨具的原料包括如下重量份的組分：β-sic磨料85～95份、水玻璃3～5份、結(jié)合劑5～7份；所述結(jié)合劑的原料包括工業(yè)黃糊精、氧化物粉末料。

4、通過采用上述技術(shù)方案，β-sic具有金剛石或閃鋅礦相同的立方結(jié)構(gòu)，原子的排列是以硅原子為中心的碳原子四面體群，采用β-sic作為磨料，使用工業(yè)黃糊精、氧化物粉末料的混合物作為結(jié)合劑，可以提高磨具的切削力和自銳性，超精研后的外徑和溝道光潔度更好，溝曲率更好，切削力更強，耐磨性好，即能滿足p4級軸承光潔度要求，又使生產(chǎn)效率成倍提高。

5、在一個具體的可實施方案中，所述氧化物粉末料包括二氧化硅、氧化鋁、氧化鈉、氧化硼、氧化鎂組成的混合物。

6、在一個具體的可實施方案中，所述氧化物粉末料中二氧化硅、氧化鋁、氧化鈉、氧化硼、氧化鎂的重量比為(60-65)：(10-20)：(10-12)：(5-10)：(1-5)。

7、在一個具體的可實施方案中，所述氧化物粉末料的目數(shù)為950-1050。

8、通過采用上述技術(shù)方案，利用二氧化硅、氧化鋁、氧化鈉、氧化硼、氧化鎂組成的復(fù)合氧化物粉末料，且限定了二氧化硅、氧化鋁、氧化鈉、氧化硼、氧化鎂的配比以及粒度，可以增加磨具中氣孔和磨粒的百分比，使精研過程中磨具單位面積上參與磨削的磨粒數(shù)增加，單個磨粒承受的切削壓力變小，磨具的耐用度也相應(yīng)提高，同時可以提高加工質(zhì)量和加工效率。

9、在一個具體的可實施方案中，所述結(jié)合劑中工業(yè)黃糊精、氧化物粉末料的重量比為1：3。

10、在一個具體的可實施方案中，所述β-sic磨料包括粒度為w40-w2.5的β-sic顆粒。

11、第二方面，本申請?zhí)峁┑囊环Nβ-sic磨具的制造方法，采用如下的技術(shù)方案：

12、一種β-sic磨具的制造方法，包括以下步驟：

13、壓制：先將β-sic磨料、水玻璃、結(jié)合劑攪拌混合均勻，壓制成油石坯件；

14、燒制：對油石坯件進行燒制，先以每小時50℃的速率從室溫升溫至100℃，接著通入空氣并保溫6h進行烘干，隨后以每小時150℃的速率升溫至650-680℃，保溫1h，然后再以每小時80℃的速率升溫至840℃-860℃，保持溫度3h，之后隨爐冷卻至室溫，得到β-sic磨具。

15、通過采用上述技術(shù)方案，燒制過程中，溫度高于2000℃時β-sic會轉(zhuǎn)變?yōu)棣?sic；β-sic的氧化開始于800℃左右，燒結(jié)最高溫度不超過890℃，水蒸汽在氧化氣氛中加速了反應(yīng)速率，在燒結(jié)過程中，必須有充分的氧氣供應(yīng)，使油石最表面形成sio薄膜，當平衡覆蓋層完成后可以防止進一步氧化，同時可以避免油石表面及內(nèi)部發(fā)黑，玻璃結(jié)合劑不能充分反應(yīng)，油石無法燒結(jié)的情況發(fā)生。

16、第三方面，本申請?zhí)峁┑囊环Nβ-sic磨具的應(yīng)用，采用如下的技術(shù)方案：

17、所述β-sic磨具可用于不銹軸承鋼g95cr18、高氮不銹鋼、高溫軸承鋼cr4mo4v等難磨軸承材料的加工。

18、通過采用上述技術(shù)方案，β-sic磨具硬而韌，磁性物少，磨粒破碎均勻，切削力強不易粘屑，鋒口不易堵塞，因此磨削穩(wěn)定性能好，工件尺寸一致性好，不易產(chǎn)生錐度，從而可以用于不銹軸承鋼g95cr18、高氮不銹鋼、高溫軸承鋼cr4mo4v等難磨軸承材料的加工。

19、綜上所述，本申請包括以下至少一種有益技術(shù)效果：

20、1.本申請中β-sic具有金剛石或閃鋅礦相同的立方結(jié)構(gòu)，原子的排列是以硅原子為中心的碳原子四面體群，采用β-sic作為磨料，使用工業(yè)黃糊精、氧化物粉末料的混合物作為結(jié)合劑，可以提高磨具的切削力和自銳性，超精研后的外徑和溝道光潔度更好，溝曲率更好，切削力更強，耐磨性好，即能滿足p4級軸承光潔度要求，又使生產(chǎn)效率成倍提高；

21、2.本申請中的方法，燒制過程中，溫度高于2000℃時β-sic會轉(zhuǎn)變?yōu)棣?sic；β-sic的氧化開始于800℃左右，燒結(jié)最高溫度不超過890℃，水蒸汽在氧化氣氛中加速了反應(yīng)速率，在燒結(jié)過程中，必須有充分的氧氣供應(yīng)，使油石最表面形成sio薄膜，當平衡覆蓋層完成后可以防止進一步氧化，同時可以避免油石表面及內(nèi)部發(fā)黑，玻璃結(jié)合劑不能充分反應(yīng)，油石無法燒結(jié)的情況發(fā)生；

22、3.本申請中的β-sic磨具硬而韌，磁性物少，磨粒破碎均勻，切削力強不易粘屑，鋒口不易堵塞，因此磨削穩(wěn)定性能好，工件尺寸一致性好，不易產(chǎn)生錐度，從而可以用于不銹軸承鋼g95cr18、高氮不銹鋼、高溫軸承鋼cr4mo4v等難磨軸承材料的加工。

技術(shù)特征：

1.一種β-sic磨具，其特征在于：所述磨具的原料包括如下重量份的組分：β-sic磨料85~95份、水玻璃3~5份、結(jié)合劑5~7份；所述結(jié)合劑的原料包括工業(yè)黃糊精、氧化物粉末料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種β-sic磨具，其特征在于：所述氧化物粉末料包括二氧化硅、氧化鋁、氧化鈉、氧化硼、氧化鎂組成的混合物。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種β-sic磨具，其特征在于：所述氧化物粉末料中二氧化硅、氧化鋁、氧化鈉、氧化硼、氧化鎂的重量比為（60-65）：（10-20）：（10-12）：（5-10）：（1-5）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種β-sic磨具，其特征在于：所述氧化物粉末料的目數(shù)為950-1050。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種β-sic磨具，其特征在于：所述結(jié)合劑中工業(yè)黃糊精、氧化物粉末料的重量比為1：3。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種β-sic磨具，其特征在于：所述β-sic磨料包括粒度為w40-w2.5的β-sic顆粒。

7.一種如權(quán)利要求1-6任意一項所述的β-sic磨具的制造方法，其特征在于：包括以下步驟：

8.一種如權(quán)利要求1-6任意一項所述的β-sic磨具的應(yīng)用，其特征在于：所述β-sic磨具可用于不銹軸承鋼g95cr18、高氮不銹鋼、高溫軸承鋼cr4mo4v等難磨軸承材料的加工。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種磨具的技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種β?Sic磨具及其制造方法以及應(yīng)用。一種β?Sic磨具，所述磨具的原料包括如下重量份的組分：所述磨具的原料包括如下重量份的組分：β?Sic磨料85~95份、水玻璃3~5份、結(jié)合劑5~7份；所述結(jié)合劑的原料包括工業(yè)黃糊精、氧化物粉末料。本申請中β?Sic具有金剛石或閃鋅礦相同的立方結(jié)構(gòu)，原子的排列是以硅原子為中心的碳原子四面體群，采用β?Sic作為磨料，使用工業(yè)黃糊精、氧化物粉末料的混合物作為結(jié)合劑，可以提高磨具的切削力和自銳性，超精研后的外徑和溝道光潔度更好，溝曲率更好，切削力更強，耐磨性好，即能滿足P4級軸承光潔度要求，又使生產(chǎn)效率成倍提高。

技術(shù)研發(fā)人員：陳振林,戴之鈞,張穩(wěn)穩(wěn),朱金萍,李晌,陳有光,熊兵,汪明亮,艾文軍
受保護的技術(shù)使用者：八環(huán)科技集團股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15