【摘 要】
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陶瓷结合剂CBN砂轮广泛应用于金属材料的成型磨削,具有磨削效率高、磨削力小、磨削温度低、精度高,易于修整等优点。如何进一步提高陶瓷结合剂对CBN磨料间的润湿能力、调控气孔率及其分布、改善组织均匀性,是制备高性能陶瓷结合剂CBN砂轮的关键。因此本文首先研究了Ti粉添加剂对结合剂抗折性能和物相组成的影响;磨粒表面微氧化对微观结构、热冲击韧性及磨具抗折性能的影响;PMMA造孔剂对磨具抗折性能和磨削性能的
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陶瓷结合剂CBN砂轮广泛应用于金属材料的成型磨削,具有磨削效率高、磨削力小、磨削温度低、精度高,易于修整等优点。如何进一步提高陶瓷结合剂对CBN磨料间的润湿能力、调控气孔率及其分布、改善组织均匀性,是制备高性能陶瓷结合剂CBN砂轮的关键。因此本文首先研究了Ti粉添加剂对结合剂抗折性能和物相组成的影响;磨粒表面微氧化对微观结构、热冲击韧性及磨具抗折性能的影响;PMMA造孔剂对磨具抗折性能和磨削性能的影响。最后研究了等静压成型方式对磨具力学性能、显微结构的影响。采用X射线衍射（X-ray diffraction）、核磁共振（Nuclear magnetic resonance）、热重分析（Thermogravimetric test）、扫描电镜（SEM）、电子万能试验机（Electronic universal testing machine）、静水天平（Hydrostatic electronic balance）等设备及手段对预处理后的CBN、试样的物相组成、显微结构及力学性能进行测试及表征。得到如下结论:（1）在结合剂中掺入不同掺量的Ti粉（wt%=0,2,4,6,8）,Ti粉掺入量的增加,有助于提升结合剂的流动性,加快其致密化行为;660℃烧结温度下,结合剂中的Ti粉被氧化为Tix O,并且以[Ti O4]四面体的形式参与玻璃网络构成。随着Ti粉掺量的增加,结合剂强度呈现先增后减的变化趋势。（2）对CBN磨料进行950℃微氧化处理,磨料表面棱角变圆滑,抗热冲击性能也得到一定提高,相应的磨具抗折性能提高5.2%。（3）通过改变PMMA的掺量（vol.%=0,3,6,9,12）,来调节磨具内部的气孔率。随着PMMA掺量的增加,磨具抗折性能有所下降。造孔剂掺量9 vol.%的砂轮在磨削过程中,几乎没有出现粘屑现象,其磨削效果明显优于未掺入PMMA试样。（4）对于200%及160%CBN浓度的磨具,冷等静压压强的提高会降低其气孔率,减少裂纹萌生;缩短结合剂桥的长度并提高其截面积;通过改善结合剂对磨料的润湿能力,起到了提高抗折强度的效果。（5）30 MPa冷等静压成型条件下,试样的纵向与横向密度方差分别为0.016g~2/cm~6与0.003 g~2/cm~6,小于单向冷压成型（0.045 g~2/cm~6,0.022 g~2/cm~6）与双向冷压成型（0.024 g~2/cm~6,0.015 g~2/cm~6）。试样经冷等静压处理后,密度更为均匀。
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