陶瓷结合剂CBN磨具强度的影响因素研究.pdfVIP

维普资讯 陶瓷结合剂 CBN磨具强度的影响因素研究 李志宏 朱玉梅 袁启明 (天津大学材料学院．天津 300072；天津大学电信学院，天津 300072) 摘 要 通过陶瓷结合剂本身强度、热膨胀系数与CBN(立方氮化硼)磨料的匹配性以及陶瓷结 合剂 CBN磨具的烧成温度等几方面对影响陶瓷结合荆 CBN磨具强度的主要 因素进行 了探讨。研 究结 果表明：陶瓷结合剂的强度是影响CBN磨具强度的一个因素，但 陶瓷结合剂本身强度的高低不是CBN 磨具强度的唯一保证：结合剂与CBN磨料热膨胀 系数的匹配性是影响 CBN磨具强度的一个重要 因素。 通过实验发现，结合剂与 CBN磨料的热膨胀 系数之差应不大于5．2x104／12；在一定烧结温度范围内， 适 当提高烧结温度，有利于提高结合剂桥相本身强度及结合剂与CBN磨料的结合强度。 关键词 陶瓷结合剂 CBN磨具 强度 热膨胀系数 烧结温度 磨削加工是一种重要的精密加工手段，其在 度的影响因素是综合改进其强度的关键。 机械精加工中所 占比例高达 40％以上…1。随着 现代科学技术的发展，现代磨削加工越来越向着 1 实验 高速、高效、高精的方向发展。随着磨床制备技术 1．1 试样制备 水平的提高，对与其配套的磨削加工工具 (磨具) 用 自制的陶瓷结合剂及国产 100／120粒度的 的要求也随之越来越高，传统的普通磨具已不能 CBN磨料压制成 35mm×6mm×4mm的试条。 满足高速、高效、高精度的磨削要求。立方氮化硼 1．2 性能测试 (1)结合剂耐火度的测定 采用三角锥法以 (CBN)磨料 因其硬度很高，仅次于金刚石，且用 锥倒温度为所测定耐火度温度。 CBN磨料制成的磨具具有耐热性好、热稳定性好、 (2)强度测试 采用三点弯曲法，加载速度为 加工精度高、磨削温度低 以及与铁族 良好的化学 0．5mm／mino 惰性等优点，使其成为现代磨削中的首选工具。 (3)线膨胀系数 采用 Lep一1型差热膨胀仪， 陶瓷结合剂 CBN磨具是用陶瓷结合剂 (玻璃相) 升温速度 10~C／rain。 (4)密度及气孔率 采用阿基米德排水法。 作为桥相将 CBN磨料结合起来的一类磨具，它结 (5)SEM照片 采用．XL-300Philips电子显微 合了超硬磨料与陶瓷的优点，具有硬度高、耐热性 镜进行试样断 口形貌分析。 好、形状保持性好、气孔率大、易排屑、不易烧伤工 件、容易修整、磨削过程中自锐性好 ，使用寿命长 2 结果与讨论 等一系列优点，近年来成为满足高速、高效、高精 2．1 结合剂本身强度的影响 度磨削加工所需磨具产品研究开发的热点l J。 本实验中共采用了3种不同组成的自制结合 而磨具的强度是磨具使用速度、使用安全性、使用 剂，其耐火度如表 1所示。 ． ． 寿命 (耐用度)的重要保证，所 以研究陶瓷结合剂 我们 以相同的成型密度制备