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磨料生產技術支持

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一種增強使用效果的金剛砂刀具的處理方法

瀏覽次數: 發布時間:2014/06/13

  金剛砂,學名碳化硅,純的是無色晶體,密度為3.06一3.20。金剛砂的硬度很大,大約是莫氏9度,其強度在20公斤級左右,有很弱的磁性。人造金剛砂是把二氧化硅與焦碳放在電爐內經高溫(2000℃)處理后壓碎而成的混合物,堅硬度緊次于金剛石。人造金剛砂可以作為磨料,也可以將金剛砂和金屬基構成的粘結劑燒結制成金剛砂刀頭,安裝于分隔盤、分隔鋸或是鉆孔機等刀體上制得金剛砂刀具,用于石材加工或石油鉆井等。

  用金剛砂制作而成的金剛砂刀具磨削力高,但使用壽命短。本工藝的發明人從事石材加工工作多年,在使用鋸石機的過程中發現,將金剛砂刀頭焊接于鋸石機圓盤鋸上,焊接后存放時間越長,使用效果越理想,存放一段時間后使用壽命長,速度快,鋸方多,甚至能夠翻番。另外,本發明人發現原磁鋼、磁鐵,砂輪機磨不動,但升溫(80℃)退磁后竟然可以打磨,因此本工藝人將這兩現象結合進行思考,將磁性和耐磨度聯系在一起,并做了大量的試驗,最終研究出本工藝的方法,用以提高金剛砂刀具的使用效果和工作效率。

金剛砂刀具

  本工藝所要解決的技術問題是:提供一種金剛砂刀具的處理方法,可以提高金剛砂刀具的抗磨損性,延長使用壽命,提高其使用效果和工作效率。

  為解決上述技術問題,本工藝的技術方案是:

  金剛砂刀具的處理方法:其包括以下步驟:

  (1)將金剛砂刀頭焊接固定到刀體上制得金剛砂刀具;

  (2)將金剛砂刀具放置于磁場中進行充磁處理。

  作為一種優選的技術方案,所述磁場的磁感應強度為1000高斯一20000高斯。

  作為一種優選的技術方案,所述磁場的磁感應強度為12000高斯。

  采用了上述技術方案后,本工藝的有益效果是:

  由于金剛砂刀頭中構成粘結劑的金屬相具有磁性,而將金剛砂刀頭焊接固定到刀體上制得金剛砂刀具的過程中,由于焊接時的高溫(800℃)環境使得粘結劑中各金屬相組分中的自發磁化區域因劇烈的分子熱運動而糟破壞,磁疇瓦解,磁性消失,粘結劑組分間相互吸合能力大大降低,所以粘結劑對金剛砂顆粒的粘結力度降低,刀具中的金剛砂顆粒易磨損和脫落,如果焊接后直接使用該刀具,則耐磨度低,使用效果差,刀具使用壽命短。

  本工藝將焊接后制得的金剛砂刀具放置于磁場中進行充磁處理,在外磁場的作用下,首先,粘結劑中各金屬相組分中的原子再次結合成一個個磁化方向一致的小區域,即重新構成磁疇,此時各磁疇的排列方向還是無序的,各磁疇的磁化方向也不一致;然后,在外磁場的作用下,那些磁化方向和外磁場方向成小角度的磁疇其體積隨著外加磁場的增大而擴大并使磁疇的磁化方向進一步轉向外磁場方向,另一些磁化方向和外磁場方向成大角度的磁疇其體積則逐漸縮小,這時,整體磁化強度增高,直到當外磁場增加到一定程度時,所有磁疇都沿外磁場排列,此時各金屬相組分達到磁飽和狀態,即成飽和磁化,磁性最強且不再繼續增長,充磁完成。

  經過充磁處理后,金剛砂刀具粘結劑中各金屬相組分的磁性恢復原狀態甚至可以較未退磁前大大提高,相互間吸合能力提高,使得粘結劑的粘結力度大大提高,刀頭中的金剛砂顆粒嵌入的更牢固,不論是粘結劑還是金剛砂顆粒的抗磨損能力提高,壽命延長,且在高耐磨的基礎上可以提高其工作速度,進而大大提高了工作效率。以鋸石機上的金剛砂刀具為例,其焊接后再進行充磁處理,壽命可以延長為原來的兩倍,在單位時間內,鋸石速度和鋸石方數也可以提高到原來的兩倍,大大提供了工作效率,而且節省了用電量,降低了生產成本。

  總之,本發明意義重大,可以涉及石油鉆井,隧道掘進,石材加工等領域,具有降低設備損耗,延長使用壽命,加快速度,提高效率,降低成本的效果。


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