空心陶瓷球成孔復合結(jié)合劑CBN砂輪制備技術(shù)研究.pdf

1、磨削加工已成為鈦合金、鎳基高溫合金等難加工材料高效精密加工的主要方法之一。但是，現(xiàn)階段普通樹脂、陶瓷、金屬結(jié)合劑CBN超硬磨料砂輪均無法滿足高效磨削工藝對砂輪工作層高氣孔率與高強度的要求，導致落后的工具與配套工藝技術(shù)成為制約難加工材料高效磨削技術(shù)發(fā)展的瓶頸問題。
　　 有鑒于此，本項目提出氧化鋁(Al2O3)空心陶瓷球顆粒成孔與增強復合結(jié)合劑CBN砂輪研制構(gòu)想。其創(chuàng)新思路在于，將氧化鋁(Al2O3)空心陶瓷球顆粒作為成孔材料與增

2、強相添加到活性胎體合金組成復合結(jié)合劑，利用液相燒結(jié)過程中CBN磨粒、Al2O3空心陶瓷球顆粒與胎體合金之間的可控化學連接與三維優(yōu)化固位制作具有高氣孔率與高強度特性的砂輪工作層。
　　 本文完成的主要工作包括：
　　 (1)優(yōu)選了CBN磨粒、Cu-Sn-Ti合金粉末、氧化鋁(Al2O3)空心陶瓷球顆粒等砂輪工作層組元，確立了工作層的制作工藝流程。
　　 (2)探討了燒結(jié)工藝、工作層氣孔率對節(jié)塊強度的影響，采用掃描電

3、鏡、能譜儀分析了砂輪工作層節(jié)塊斷口形貌和組元結(jié)合界面微結(jié)構(gòu)特征，優(yōu)化工作層節(jié)塊燒結(jié)工藝為加熱溫度880℃、保溫時間30min。當工作層氣孔率在8％～45%變化時，節(jié)塊強度介于103MPa～51MPa，滿足CBN砂輪工作層強度要求。
　　 (3)研制出工作層氣孔(即空心陶瓷球顆粒)規(guī)則排布的復合結(jié)合劑CBN砂輪，并采用該型砂輪與陶瓷CBN砂輪進行了鎳基高溫合金GH4169的磨削對比試驗，分析了同等條件下的磨削力與磨削溫度，確證了復