反应烧结碳化硅磨削参数优化及机理研究

针对反应烧结碳化硅(RB-SiC)的磨削工艺参数及其磨削机理进行研究.着重分析了磨削工艺参数对反应烧结碳化硅材料的表面粗糙度Ra、磨削效率和显微硬度以及磨削后陶瓷表面形貌的影响并确定最佳磨削工艺参数.最佳磨削条件为磨削深度0.47μm/s、工作台速度2.5 r/min和光磨时间5min.磨削后碳化硅Ra最低(Ra＜100 nm),加工硬化变质层较小,表面完整性较好.同时对反应烧结碳化硅的磨削机理进行研究,确定其是以脆性断裂为主的材料去除方式,其形式包括晶粒去除、材料剥落、脆性断裂等.     

反应烧结碳化硅的磨削特征

采用金刚石砂轮对(RBSiC)进行磨削, 系统研究了表面形貌、残余应力和弯曲强度等磨削特征. 结果显示, 材料主要以脆性断裂去除, 局部区域为塑性切除. 随着轴向进给增大, 表面粗糙度(R_a)增加, 为降低R_a可进行适当光刀. 随着轴向进给增加, 磨削区的冷却效果被削弱, 使磨削残余压应力值下降. 与0.9 μm/s相比, 用1.35 μm/s磨削后试样的表面损伤程度增加. 工作台转速2.1 r/min、轴向进给0.9 μm/s并光刀1 min是保证高加工效率并获得较好质量表面的最优参数.     

磨削表面损伤对RBSiC弯曲强度的影响

借助X射线衍射方法测量了反应烧结碳化硅(RBSiC)材料的磨削表面的残余应力状态,并根据断裂力学评价了磨削引入的裂纹尺寸,分析了RBSiC的弯曲强度受磨削引入裂纹和残余应力的影响.研究表明,由于磨削过程中与磨削方向有关的机械载荷占主导作用,使磨削后的表面残余应力具有方向依赖性.砂轮轴向进给从0.90μm/s增加到1.35μm/s,磨削表面的残余压应力数值降低,计算得到的磨削引入的裂纹尺寸增大,导致强度下降.     

2D-C/SiC高速深磨磨削特性及去除机制

采用树脂结合剂金刚石砂轮, 通过对2D-C/SiC复合材料高速深磨磨削加工, 并对磨削表面形貌和亚表面损伤进行了观察。提出了2D-C/SiC摩擦层(表面)的磨削力理论公式, 讨论了磨削加工用量对磨削力和磨削力比的影响。实验结果表明, 2D-C/SiC复合材料的高速深磨材料去除机制与其自身的微观结构相关, 既不同于塑性材料, 也不同于普通脆性材料, 而是以脆性断裂去除为主。     

结构陶瓷磨削表面微裂纹的研究

结构陶瓷的磨削表面微裂纹是较常见和较危险的磨削损伤，本文应用压痕断裂力学。磨削表面热应务陶瓷微观结构的有关知识分析了结构陶瓷表面裂纹的形成机理、形状特征及奖表面的延伸，并对几种典型结构民磨削表面层的微观状态进行了大量的ＳＥＭ观察，结果表明：（１）磨削微裂纹与陶瓷的断裂韧性Ｋ１Ｃ和显微硬度Ｈ之比、陶瓷的热特性及磨削工艺参数有关；（２）磨削微裂纹的 压痕效应径向裂纹、热裂纹、（３）细晶陶瓷多为穿晶裂纹     

ELID精密磨削钢结硬质合金及其AFM表面形貌分析

对钢结硬质合金（GT35）进行在线电解修整（ELID）精密磨削,对钢结硬质合金难磨机理以及ELID磨削钢结硬质合金的磨削机理进行了分析,并通过原子力显微镜（AFM）对镜面钢结硬质合金表面不同区域进行了微观表面形貌的分析,研究结果表明,采用ELID磨削技术实现对钢结构硬质合质合金零件的精密磨削加工,钢结硬质合金磨削表面粗糙度可达nm级,Ra≤20nm。     

SiC_p/Al超声振动辅助磨削砂轮选择方法研究

使用电镀金刚石砂轮、钎焊金刚石砂轮、陶瓷结合剂烧结金刚石砂轮和树脂结合剂烧结金刚石砂轮超声振动辅助磨削铝基碳化硅(SiC_p/Al),将砂轮磨损、材料去除、磨削表面形貌进行了对比分析,给出SiC_p/Al超声振动辅助磨削砂轮的选择方法。结果表明,陶瓷结合剂烧结金刚石砂轮在超声振动辅助磨削SiC_p/Al的过程中具有磨削过程平稳、材料去除均匀、工件表面质量好、砂轮磨损小的特点,是磨削SiC_p/Al的理想砂轮。本文的研究工作作为SiC_p/Al磨削工艺研究领域的一个方面,对SiC_p/Al磨削过程中砂轮的选择研究具有一定的指导意义。     

燃气轮机叶片材料0Cr17Ni4Cu4Nb砂带磨削性能研究

理论分析了在切除过程中磨粒与材料表面的交互作用机理,进行了砂带磨削燃气轮机叶片材料0Cr17Ni4Cu4Nb的试验研究,系统分析了各磨削工艺参数对材料切除率的影响规律,该研究对生产实践具有理论指导意义.     

高温合金缓进磨削烧伤机理实验研究

在分析缓进磨削烧伤机理和特点的基础上,对RENE80镍基高温合金进行了磨削性能实验.集中研究了磨削工艺参数、冷却方式等工艺因素对磨削烧伤的影响,获得了磨削工艺参数对磨削表面烧伤的影响曲线与磨削裂纹随磨削过程的变化特性,以及冷却方式和冷却供给对磨削烧伤的影响趋势,并提出了改善磨削烧伤的有效措施.     

单颗粒金刚石平面磨削C/SiC复合材料的有限元仿真

建立有限元模型对C/SiC复合材料单颗金刚石磨粒平面磨削加工过程进行数值模拟,结合Abaqus有限元分析软件建立材料本构模型,仿真分析单颗粒平面磨削过程中不同砂轮转速和磨削深度对磨削力、工件表面形貌的影响规律。结果表明,随着砂轮转速的提高,法向及切向磨削力变小,表面质量提高,亚表面裂纹变小;随着磨削深度的增加,法向及切向磨削力变大,表面质量变差,亚表面裂纹变深。该研究为陶瓷基复合材料磨削加工机理的研究及磨削工艺参数优化,提供了高效的方法和理论依据。     

Performance of Diamond and CBN Single-Layered Grinding Wheels in Grinding Titanium

For their unique properties, titanium alloys have found wide application in high-tech engineering. But these alloys are difficult to machine and to grind for their high chemical reactivity and poor thermal properties, which aggravate the grinding zone temperature and its detrimental effects. The objective of this article is a comparison of the grindability of Ti-6Al-4V regarding cubic boron nitride (CBN) and diamond brazed type monolayered grinding wheels under the influence of different environments. In grinding this alloy, cryogenic cooling did not help visibly for both CBN and diamond, but the application of oil and also of alkaline coolant significantly gave the best results.     

矿物湿法超细磨矿中助磨剂的作用效应及其程度的研究

通过考察硬脂酸钠对重质碳酸钙－水矿浆粘度的影响和因硬脂酸钠在重钙表面吸附而导致的颗粒表面自由能的变化以及由此产生的对湿式搅拌磨细磨重质碳酸钙磨矿效果的影响,研究了助磨剂的各种作用效应及其程度。结果表明,助磨剂对矿物湿法细磨的助磨作用是改善矿浆流变性和吸附降低颗粒表面自由能两种效应综合的结果,其中前一作用较强。     

圆柱齿轮磨齿机的选型

对圆柱齿轮磨齿机中的蜗杆砂轮磨齿机和成型磨磨齿机的磨削原理及应用场合作了介绍,从用户的角度对机床选型、对机床供应商的要求作了分析,指出国内磨齿机机床厂家,应联合夹具专业厂商、磨料生产厂商组成强大的综合服务队伍,对于争夺日趋激烈的磨齿机市场具有现实意义.     

水泥助磨剂研究现状及展望

通过介绍当今国内外的主要助磨机理和助磨剂的分类情况,并详细阐述及比较三乙醇胺类、无机盐类、高分子类、工业废料类助磨剂对不同熟料的助磨效果,可以看出不同助磨剂对水泥熟料具有较强选择性,同时结合当今助磨剂的发展状况,对未来助磨剂发展提出建议.     

有机物助磨剂对矿渣粉磨的影响

为了研究有机物碳链长度、基团数目和种类、分子量大小对矿渣粉磨的影响,采用醇类、醇胺类、磺酸盐类有机物作助磨剂,通过测量矿渣粉体比表面积、筛余、休止角,研究有机物中不同基团对矿渣粉磨的影响。结果表明:如果碳链长度相似,所含活性基团越多,粉磨效果越好;活性基团数目相同,碳链越长,粉磨效果越差;分子量大的粉磨效果不好。其中对粉磨矿渣效果来说,丙三醇三乙醇胺磺酸盐类。     

水泥助磨剂的研究进展

在水泥工业中,通过添加助磨剂可以显著增加水泥细度、提高水泥产量并且改善水泥综合性能,但是对于助磨剂的作用机理仍有分歧,研究方法仍需改进。对水泥助磨剂的定义、分类及发展历史进行了简单介绍,并系统地从助磨机理、效果表征及研究现状等方面对助磨剂进行了全面概括总结,对助磨剂技术发展的方向进行了展望。     

矿物粉体搅拌磨湿法超细磨矿中研磨介质的行为与作用

利用工业湿式搅拌磨 ,以煅烧高岭土为原料 ,研究了磨矿介质各行为———介质种类、介质尺寸配比和介质物料比等对矿物粉体湿法超细磨矿的影响。在优化研磨介质等条件的基础上 ,进行了模拟生产状态的连续磨矿试验 ,实现了磨矿产品小于 2 μm的颗粒质量分数大于 90 %的预期结果。     

高钛矿渣的粉磨特性研究

由于攀钢高炉渣中含有20%以上的TiO2,使其利用受到很大限制,为使高钛矿渣作为掺合材料应用于混凝土,需首先了解高钛矿渣的粉磨特性。本文中研究了粉磨时间与高钛矿渣细度之间的关系,对比了高钛矿渣与普通矿渣易磨性并分析了助磨剂对高钛矿渣粉磨的影响。结果表明,高钛矿渣的易磨性较普通矿渣差,可使用助磨剂提高高钛矿渣的粉磨效率。     

超细粉磨技术在氧化铁生产中的应用

针对普通开流氧化铁管磨机在氧化铁生产过程中存在电耗高、流速快、料球比低、严重糊磨等问题,通过在磨内设置高效筛分装置,采用料位调节、微型钢段等技术措施,极大地改善了磨内粉磨工况,提高了粉磨效率。该技术在工业生产中得到应用,它能提高台时产量30%以上,降低粉磨电耗25%以上,并大幅降低钢材的消耗。     

精细陶瓷材料的金刚石砂轮磨削性能

本文探讨了精细陶瓷材料的金刚石砂轮磨削性能的共同特点以及不同种类陶瓷和不同磨削方式的影响。研究结果表明：陶瓷材料磨削时，砂轮磨损大，磨削比小，磨削力大、磨削效率低，磨后陶瓷零件使用寿命大大降低；必须根据陶瓷种类的不同选择不同的磨削方式。