采用立方氮化硼砂轮磨削电瓷瓷套表面,用X射线衍射法(XRD)分析了其表面所产生的残余应力。结果表明:经立方氮化硼砂轮磨削后电瓷瓷套表面所产生残余应力为拉应力,大小为165·1MPa。电瓷中成分较为复杂(含有玻璃体、多晶体和少量气孔相),主晶相为刚玉(Al2O3),次晶相为石英(SiO2),含有少量的莫来石(3Al2O3·2SiO2)。电瓷原料中引入的Ti4+、K+、Na+、Ca2+、Mg2+离子主要存在于玻璃体中,并不固溶于晶相。由于电瓷表面的残余拉应力往往会造成其断裂强度下降,从而导致电瓷瓷套表面容易出现裂纹、崩边和豁口等现象,所以有效控制和降低电瓷表面磨削残余应力就显得非常重要。
针对难加工材料高效磨削砂轮难以满足高气孔率与高强度要求问题,基于氧化铝空心陶瓷球颗粒造孔与增强,开发了一种新型多孔复合结合剂立方氮化硼(Cubic boron nitride,CBN)砂轮。开展了镍基高温合金磨削试验,分别从磨削力、砂轮径向磨损量、磨损形貌过程等方面分析多孔砂轮的磨损特性,并与白刚玉砂轮进行对比。研究表明:多孔复合结合剂CBN砂轮磨削高温合金的磨削力和磨削温度均小于白刚玉砂轮;当单位材料去除率为4 mm3/(mm·s)时,多孔复合结合剂CBN砂轮的磨削比是白刚玉砂轮的6倍;多孔复合结合剂CBN砂轮磨削高温合金的磨损形式主要是磨粒磨耗磨损、磨粒及结合剂破碎磨损及黏附磨损,磨损过程伴随新磨粒与气孔的出露。相比之下,白刚玉砂轮黏附堵塞现象严重,砂轮磨损快,工件表面质量难以保证。
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