树脂结合剂金刚石堆积磨料砂轮磨削YG8硬质合金

为探究金刚石堆积磨料在树脂结合剂砂轮中的磨削性能,采用ZLB-60旋转式制粒机制备了金刚石浓度为150%、200%、250%的陶瓷结合剂金刚石堆积磨料,其单颗粒静压强度分别为61 N、65 N、36 N。选用金刚石浓度为200%的金刚石堆积磨料与相同原始粒度的单颗粒金刚石配比制备金刚石浓度为100%的树脂结合剂金刚石砂轮,在自制磨削平台上对YG8硬质合金进行磨削性能测试。磨削结果显示:当金刚石堆积磨料体积分数为30%时,树脂结合剂金刚石砂轮的磨削性能最佳,磨削比为145.11,磨削效率为13.64 g/h,较相同原始粒度单颗粒金刚石砂轮的分别提高了152%和40%。      

氧化铝-氧化铈核/壳复合磨料的性能测定

以α-Al2O3为核、以氧化铈为壳,制备氧化铝-氧化铈核/壳复合磨料,并对其性能进行测定.使用激光粒度分析仪测定粒度分布,使用FD-TC-B型导热系数测定仪测定复合磨料的导热系数,使用分光光度计测定透光率.氧化铝-氧化铈核/壳复合磨料的粒径分布较集中,导热性能较单一磨料好,透光率小,分散性能好,浆料质量浓度达到2％时,抛光效率最高,适合玻璃抛光.     

填料含量对树脂金刚石磨具使用性能的影响

采用正交实验法,通过测定树脂金刚石磨具试样的力学性能及磨削性能,研究了不同填料对树脂金刚石磨具使用性能的影响。实验结果表明:在金刚石、聚酰亚胺、氧化铬等组分确定的前提下,当碳化硅微粉体积分数30%,合金粉体积分数4%,冰晶石体积分数4%时,树脂金刚石磨具的磨削比较高,达到2.286,锋利性和耐磨性较好,具有良好的使用性能。     

陶瓷结合剂金刚石团聚磨料探索

细粒度金刚石微粉大量积压是目前金刚石微粉制造行业面临的问题之一,为促进其应用,以铝硼硅结合剂为黏接剂、Si粉和Ti粉为添加剂制造团聚磨料试样,并将制成的团聚磨料加入铝硼硅结合剂中制成陶瓷结合剂试样,对所制试样的抗弯强度、物相构成和微观形貌进行分析。结果表明：添加Si或Ti的铝硼硅黏结剂均能起到团聚金刚石的作用;当团聚磨料中Si或Ti的质量分数为10.0%时,所制得的陶瓷结合剂试样抗弯强度最大,且添加Si的团聚磨料试样抗弯强度为43.74 MPa;当Si或Ti的质量分数超过10.0%时,团聚磨料试样中出现大量Si或者TiO₂峰,其抗弯强度急剧下降;添加Si的团聚磨料试样与添加Ti的团聚磨料试样相比,其具有更大的粒度和更均匀的粒度分布,添加Si的铝硼硅黏结剂可将1～2μm的磨料团聚为5～10μm的磨料。     

磨料表面清洁装置的研制

1概述磨料经破碎之后,在其颗粒表面往往粘附有一些灰尘。这些灰尘主要是磨料细粉,它们不但影响磨料的外观,同时对磨料的使用性能也有不良影响。这些灰尘粘附在磨粒的表面,降低了磨料的亲水性[1],妨碍了磨料被湿润剂所湿润的过程,使磨料颗粒与结合剂的粘结性变坏,因而影响所制磨具的性能。对树脂磨具和涂附磨具而言,这种影响尤为突出,将直接降低磨具的强度和耐用度,因此,一些磨具生产厂为制造高档磨具,常自行对购置的磨料进行表面清洁处理。磨料表面的清洁度同时也影响其商品性,特别是出口磨料,常常因清洁度差而影响销量和价格…     

金刚石树脂磨具的改进

以金刚石、立方氮化硼为磨料制造的树脂磨具、青铜磨具、陶瓷磨具、电镀磨具以及新兴的柔性磨具、单层钎焊磨具等超硬磨料的磨具，具有磨削力小、磨削温度低、磨削比高和加工精度高、效率高等特点；磨具的钢基体、铝合金、胶木以及新兴的铝／酚醛等不同材质的基体对磨具的寿命、加工效率和加工质量有着不同的影响规律；磨料、结合剂、辅助填料的弃旧更新以及配方的改进，有效地改善磨具性能，促进磨具更新换代；表面镀覆，磨料强度得以提高，同时减缓了对树脂结合剂的热冲击，提高了结合力，从而显著延长了磨具寿命；磨具的精加工和动平衡检查是保证高档精密磨具质量的重要措施。     

保温时间对低温陶瓷/Cu-Fe-Sn基结合剂磨具性能与结构的影响

采用粉末冶金法制备低温陶瓷/Cu-Fe-Sn基结合剂金刚石磨具。结合材料电子万能试验机、SEM、XRD等检测手段,研究了保温时间对低温陶瓷/Cu-Fe-Sn基结合剂磨具性能与结构的影响。结果表明:当热压烧结保温时间为8min时,低温陶瓷/Cu-Fe-Sn基结合剂磨具有最佳的力学性能（抗弯强度285.6 MPa,冲击强度10.88kJ/m2）;保温时间延长促进了低温陶瓷在金刚石表面铺展润湿,保温8min时,低温陶瓷/Cu-Fe-Sn基结合剂可达到最佳的机械嵌合,提高结合强度。      

钢轨打磨技术及磨具研究进展

河南工业大学超硬材料与磨料磨具精密加工技术团队,始建于1989年,2014年入选河南省超精密加工技术创新团队,团队现有科研人员35人(包括17名教授、17名副教授,其中博士25名)。主要研究方向为:高温树脂金刚石/CBN磨具制备技术,高精密柔软金刚石涂附磨具制备技术,低温陶瓷结合剂金刚石/CBN磨具制备技术,磨料磨具磨削基础理论研究、PCD/PCBN复合片制备技术以及金属基超硬磨具的研究等。团队在高铁轨道、智能手机、汽车关键零部件、飞机发动机叶片、高精度轴承、刀具刃具、单晶硅/多晶硅、工程陶瓷、微晶玻璃、石材、高档家具等的精密研磨抛光方面获得了一批原创成果,并已广泛应用。团队在国内外学术刊物上发表论文300余篇,出版超硬材料和磨料磨具专业教材及著作21部;承担国家重大专项、省部级重大重点项目等40余项,获得省部级科技进步奖14项;获得国家发明专利46项,其成果直接转让经费1500余万元,创造直接经济效益20亿元。     

二砂的“七五”规划及展望

第二砂轮厂是我国综合性的磨料磨具生产企业,磨料产品有棕刚玉、白刚玉、黑碳化硅、绿碳化硅和少量特殊品种磨料;磨具产品有陶瓷磨具、有机磨具(树脂砂轮与橡胶砂轮)、涂附磨具、人造金刚石及其制品。磨料产量为国内产量的25%左右,磨具国内市场占有率为22%左右,产品出口额占工厂总销售额的15～18%,磨料磨具品种数、质量和总产值处于国内领先地位。普通磨料产品虽保持四大品种,但在开辟磨料的综合利用方面进展很     

超硬磨料树脂磨具制造技术的进展

以金刚石，立方氮化硼为磨料制造的树脂磨具，青铜磨具，陶瓷磨具，电镀磨具以及新型的柔性磨具，单层钎焊磨具等，具有磨削力小，磨削温度低，磨削比高和加工精度高，效率高等特点，磨具的钢，铝合金，胶木以及新型铝／酚醛等不同材质的基体对磨具的寿命，加工效率和加工质量有着不同的影响规律；磨料，结合剂，辅助填料的弃旧更新以及配方的改进，有效地改善磨具性能，促进磨具更新换代，表面镀覆使磨料强度得以提高，同时减缓了对树脂结合剂的热冲击，提高了结合力，从而显延长了磨具的寿命，磨具的精加工和动平衡检测是保证高档精密磨具质量的重要措施。     

PVA/PF复合凝胶磨具精密磨削碳化硅陶瓷工艺实验研究

目的 针对传统粉末热压成形细粒度金刚石磨具存在颗粒团聚、磨削碳化硅陶瓷容易在表面产生较深划痕的问题,提出一种基于冷冻-解冻凝胶成形的细粒度金刚石磨具,用于精密磨削碳化硅陶瓷,并研究其加工工艺.方法 制备聚乙烯醇-酚醛树脂复合凝胶胶水,将金刚石和填料在凝胶胶水中剪切分散,得到的浆料浇筑在模具中,在–20℃低温条件下反复冷...     

有序排布钎焊金刚石磨盘的实验研究

将有序排布理论运用到钎焊技术,成功制备适合黑色金属、钢铁材料磨拋的新型工具—有序排布单层钎焊金刚石磨盘;将平面单颗磨粒有序排布方式与磨料群可控排布方式相结合,设计出一种新型磨盘顶端平面排布方式,并确定排布参数;对船用钢板Q345低合金高强度结构钢进行磨拋试验,对比分析新型钎焊金刚石磨盘与传统树脂砂轮片的磨削性能。结果表明:新型磨盘较树脂砂轮片噪音提高,磨屑规则(主要呈带状),磨粒以磨损失效为主,几乎无整颗磨粒脱落,磨削效率约为树脂砂轮片的1.5倍。     

面向工程陶瓷的单颗金刚石磨粒划擦磨损规律

为了研究工程陶瓷平面磨削中金刚石砂轮的磨粒磨损规律,制备圆锥形单颗粒金刚石磨具模拟实际磨粒切削刃。以金刚石磨粒的尖端圆弧半径表征磨粒切削刃锋利程度与磨削能力,并用圆弧半径的磨损规律等效描述切削刃磨损特性。采用基于扫描电镜与数据拟合的技术测量单颗磨粒金刚石尖端圆弧半径。运用单因素试验及正交试验分析了金刚石颗粒尖端形状、材料种类与加工参数对磨粒磨损规律的影响。实验结果表明,当顶锥角2θ为120°、磨削深度ap0.01 mm时,金刚石磨粒具有较高划擦寿命。各因素的影响主次顺序为:顶锥角>磨削深度>工作台速度。本研究为金刚石砂轮磨粒规格和磨削用量的选取提供了重要参考。     

六方氮化硼含量对铁基金刚石磨具性能的影响

通过真空烧结法制备含六方氮化硼(hBN)的铁基金刚石磨具试验条，研究hBN含量对样条的硬度、抗弯强度、抗冲击强度和磨耗比的影响规律，并用电镜分析其磨削面形貌，判断其磨削面烧伤情况。结果显示:添加hBN使磨具样品的密度、硬度、抗弯强度和抗冲击强度下降，分别由不添加hBN时的6.57 g/cm3、85.5 HRB、253 MPa、113.0 J/mm2依次下降到添加hBN体积分数为11%时的5.31 g/cm3、44.5 HRB、103 MPa、99.5 J/mm2，分别下降了19.2%、48.0%、59.3%、11.9%；且在相同的磨削条件下添加hBN能有效降低磨具的摩擦系数，提高磨具中金刚石的出刃率，进而大幅度降低磨削过程中磨具的烧伤，当hBN添加量体积分数为11%时其烧伤最小，且磨具的磨削效果最佳。      

航发钛合金叶片金刚石砂带磨削的磨粒磨损研究

金刚石砂带精密磨削航空发动机钛合金叶片时,砂带磨损对加工精度及表面质量一致性影响很大。针对这一问题,利用ABAQUS软件开展单颗磨粒磨削过程仿真研究,进而进行航发钛合金叶片金刚石砂带磨削试验。仿真及试验结果表明:在磨削速度为10～20 m/s时,摩擦接触点的温度达700 K以上,且随磨削速度的增大而升高;砂带磨损程度随磨削速度的增大而升高,与磨削速度对摩擦接触点磨削温度的影响规律一致。M10/20金刚石砂带的磨损形式为磨粒损耗和磨粒脱落,磨屑的黏结加剧了砂带的磨损。      

磨粒半径对金刚石研磨加工影响机制的仿真研究

为解析金刚石磨粒尺寸变化对金刚石材料研磨质量的影响机制,利用分子动力学方法建立球形刚性金刚石磨粒研磨金刚石工件的模型,研究不同磨粒半径下的磨削力变化规律和应力、相变分布.结果表明:磨粒半径从6a增大到20a(a为金刚石晶格常数),磨削平均法向力和平均切向力均线性增加,但平均法向力增量为平均切向力的3倍;磨粒与工件间的剪...     

金属/金刚石复合磨料在树脂磨具中的应用

为改善砂轮磨削钢轨的性能,通过热压烧结再固化的方法制备超硬复合磨料树脂磨具试验样条,考察不同种类的复合磨料对样条抗弯强度、抗冲击强度及磨具磨耗比的影响,并用电镜观察磨削后磨具及钢轨对磨件的形貌,表征磨削表面质量.结果显示:超硬磨料与金属结合剂造粒后,抗弯强度、抗冲击强度、磨耗比均得到明显提高,最大分别提高50％、近2倍...     

Preparation a nickel-aluminide bonded diamond tool by self-propagating high-temperature synthesis and strengthening by nickel-chromium-phosphorus alloy and copper

Metal bonded diamond tools are normally manufactured by hot-press sintering, which is a high energy consuming process and using a large number of graphite moulds as well. Graphite dust is hazardous to operator's health and environment in machining of graphite mould. In present study, a metal bonded diamond tool is manufactured by self-propagating high-temperature synthesis (SHS) without hot press sintering and consuming of graphite moulds. In order to improve bonding of diamond grit and flexural strength of the tool for this method, nickel‑chromium‑phosphorus alloy and copper are introduced into nickel‑aluminum SHS in present study. The influence of nickel‑chromium‑phosphorus alloy and copper content on the combustion processes, the thermal behaviors, and the microstructures of the synthesized composite bonds are examined in detail. A diamond tool based on the optimized composite is prepared, and the grinding performance is examined. The results reveal that the addition of nickel‑chromium‑phosphorus alloy and copper inhibited the SHS reaction of nickel‑aluminum and reduced the combustion velocity, combustion temperature and reaction exothermic enthalpy. Copper can significantly improve flexural strength of the nickel aluminide bond. However, the maximum of nickel‑chromium‑phosphorus alloy or copper is about 60 wt% to sustain the SHS. A homogeneously dispersed and interconnected nickel-chromium-phosphorus phase in the matrix of nickel aluminides can be obtained with addition of over 40 wt% nickel‑chromium‑phosphorus alloy. A continuous chromium rich layer, composed of chromium carbide, has been formed at the interface between diamond grit and matrix, which renders a chemical bond of diamond grit. On the basis of the addition of 40 wt% nickel‑chromium‑phosphorus alloy and 10 wt% copper, an interconnected nickel‑chromium‑phosphorus phase for strong bonding of diamond grit and a flexural strength up to 700 MPa are achieved, which is considered as an excellent candidate material for diamond tools. The grinding test shows that the diamond tool owns a sound machining ability on the granite, and the diamond grit can be well retained and protruded.