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具有自潤(rùn)滑功能的金屬結(jié)合劑立方氮化硼砂輪的制作新方法
來(lái)源:國(guó)際新技術(shù)資料網(wǎng) | 作者:歐陽(yáng)華 | 發(fā)布時(shí)間: 2015-06-01 | 5606 次瀏覽 | 分享到:

  現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題

  由CBN磨料制作的各種砂輪已被用于鎳基高溫合金的高效精密磨削加工,以替代傳統(tǒng)的剛玉磨料砂輪。但由于鎳基合金屬于典型的高強(qiáng)韌性難加工材料,在采用普通CBN砂輪對(duì)其進(jìn)行高效磨削時(shí),若不能采取相應(yīng)的配套措施確保加工弧區(qū)始終保持優(yōu)異的潤(rùn)滑狀態(tài),工件與磨粒之間的強(qiáng)烈摩擦作用將導(dǎo)致加工表層材料與砂輪發(fā)生高溫粘附,引起工件磨削燒傷。此外, 磨削高溫也使得CBN磨粒易受到熱損傷,造成砂輪鈍化快、損耗大、壽命不理想,這將嚴(yán)重制約CBN超硬磨料砂輪加工潛能的充分發(fā)揮。

  近年來(lái),人們也陸續(xù)開(kāi)發(fā)了一系列新型綠色冷卻技術(shù),如MQL、低溫氣動(dòng)噴霧冷卻、水蒸氣冷卻、C02氣體冷卻等。盡管這些新型冷卻技術(shù)已在難加工材料的車削、銑削等切削加工中得到少量應(yīng)用,取得了一些成果,但在磨削加工中的應(yīng)用一直未見(jiàn)顯著成效。原因主要在于,在往復(fù)磨削過(guò)程中,由于砂輪高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的"氣障"阻礙了磨削液或氣流等冷卻介質(zhì)進(jìn)入弧區(qū),因而加工區(qū)實(shí)際上仍處于近似的干磨削狀 態(tài)。雖然內(nèi)冷卻砂輪可在一定程度上克服冷卻介質(zhì)無(wú)法進(jìn)入磨削弧區(qū)的缺陷,但目前仍難以投入實(shí)用。

  新研制一種具有自潤(rùn)滑功能的金屬結(jié)合劑立方氮化硼砂輪的制作方法。是將具有潤(rùn)滑功能的粉末顆粒引入含Ti合金中以共同組成砂輪結(jié)合劑層材料,并制作砂輪成型毛坯;再將毛坯放入加熱爐中進(jìn)行真空液相活化燒結(jié), 制作出自潤(rùn)滑金屬結(jié)合劑立方氮化硼(CBN)砂輪。

  新技術(shù)原理及優(yōu)點(diǎn)是向立方氮化硼(CBN)砂輪的金屬結(jié)合劑層引入具有潤(rùn)滑功能的六方氮化硼 (HBN)顆粒,可以利用磨削加工過(guò)程中的機(jī)械滑擦和擠壓作用促使HBN顆粒釋放成膜,從而顯著增強(qiáng)砂輪與工件之間的潤(rùn)滑行為,減少磨削生成熱,降低磨削 溫度,提高加工質(zhì)量,促進(jìn)立方氮化硼超硬磨料砂輪磨削潛能的充分發(fā)揮。六方氮化硼(HBN)顆粒可與結(jié)合劑層的含Ti合金在真空液相活化燒結(jié)過(guò)程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成具有較好力學(xué)性能的界 面微觀過(guò)渡結(jié)構(gòu),確保兩者之間優(yōu)異的物理匹配性和化學(xué)相容性。六方氮化硼還可顯著增強(qiáng)潤(rùn)滑膜與CBN磨粒之間的附著力,避免因潤(rùn)滑組元特性選擇不當(dāng)而造成潤(rùn)滑膜難以成膜鋪展或潤(rùn)滑膜在磨粒表面保持能力差、容易破損脫落等不利現(xiàn)象。

   



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