氮化硅陶瓷球研磨液的机理研究

氮化硅陶瓷球是混合轴承中的关键元件，对于氮化硅陶瓷球的研磨加工，研磨液的选用是获得高质量加工表面的关键因素之一。文中简述了陶瓷球的特性和成球原理，理论分析了陶瓷球在研磨加工过程中的材料去除理论。对研磨液的成分及作用进行分析，对研磨液的作用机理进行分类，为配制氮化硅陶瓷球专用研磨液提供理论基础。     

高精度氮化硅陶瓷球批量加工研磨工艺研究

为解决高精度氮化硅陶瓷球批量研磨加工的问题,将超精密研磨技术应用到氮化硅陶瓷球的加工实验中.开展了研磨过程的分析,建立了不同研磨阶段陶瓷球球度、表面质量及材料去除率与所选不同大小粒度磨料之间的关系,并提出了对比分析的方法,在通过专业设备检测的基础上对成品球球度、表面粗糙度和振动值进行了评价.研究结果表明,氮化硅陶瓷球能够批量生产且球度达到0.062μm以下,表面粗糙度达到1.48 nm以下,振动值达到24 dB以下,实现了批量生产G3级氮化硅陶瓷球的目的.     

混合型氮化硅陶瓷轴承的新进展

1　氮化硅陶瓷球的加工[1]这里介绍一种新的研磨方法—磁悬浮研磨法(Ｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｏａｔｐｏｌｉｓｈｉｎｇ ,简称ＭＦＰ) ,氮化硅毛坯球置于磁流体 (通常是胶态Ｆｅ3 Ｏ4 )、磨料及水混合物中 ,在磁场作用下 ,磁性粒子向强磁场方向运动 ,对磨料产生反向浮力 ,给处于上研磨板 (如丙烯醇系有机板材 )与无磁钢下研磨板之间的氮化硅陶瓷球以压力 ,这个压力较小 ,约为 1Ｎ 球 ,而且是弹性的 ,无磁钢研磨板转动时 (转速 1 0 0 0～ 1 0 0 0 0ｒ ｍｉｎ) ,氮化硅球在磁悬浮流体中被磨料研磨。由于采用高速研磨 ,研磨过程中施加于球的压力小…     

陶瓷球材料性能和显微结构对其磨削加工的影响

通过试验探索了氧化锆、氧化铝、氮化硅和碳化硅四种陶瓷球材料的性能和显微结构对加工效果的影响;采用扫描电镜观察了研磨后球的表面特征.结果表明:在相同的研磨条件下,具有长柱状晶粒的氮化硅陶瓷球加工速率最低,但圆度和表面粗糙度最容易控制;氧化锆和氧化铝陶瓷球表面质量次之,碳化硅陶瓷球加工速率最高,圆度和表面粗糙度最难控制.     

氮化硅陶瓷球高效研磨加工工艺试验

氮化硅陶瓷球的高效研磨加工至关重要,在分析陶瓷球加工原理、加工方法及存在问题的基础上,以?4.762 5 mm氮化硅陶瓷球为试验对象,分析采用金刚石砂轮加工与传统V形槽研磨方法的差异。结果表明:采用金刚石砂轮进行陶瓷球粗磨工序加工能够大幅缩短加工时间,提高加工效率,降低劳动强度;能够消除传统V形槽研磨方法中易出现的顶窝、环带和碎球等缺陷;但金刚石砂轮加工出的陶瓷球直径变动量、批直径变动量及球形误差较大,为保证后续加工应适当加大留量。     

陶瓷球轴承球体的高精密研磨方式

论述氮化硅陶瓷的性能和应用及球体圆度误差趋小化研磨机理 ,比较各种研磨方式的原理、精度、效率 ,提出今后的研究方向。     

基于不同磨料的氮化硅陶瓷球精研工艺研究

为探究磨料对氮化硅陶瓷球精研加工的影响,从而提高氮化硅陶瓷球的表面质量和材料去除率,以基液种类、磨料种类和研磨盘转速为主要影响因素设计正交试验,并分析各因素对表面粗糙度Ra的影响程度。以表面粗糙度Ra和材料去除率为评价指标,通过单因素试验优化研磨参数。根据正交试验结果,得到精研加工过程中各影响因素对于表面粗糙度Ra的影响程度,从大到小排列依次为:磨料种类>基液种类>研磨盘转速。综合考虑陶瓷球精研加工的要求,确定最佳的研磨参数组合为:煤油基液、碳化硅磨料以及150 r/min的研磨盘转速。在金刚石、碳化硅、氮化硼、氧化铬和氧化铁这5种磨料中,氧化铁磨料修复粗研过后的氮化硅陶瓷球表面缺陷的效果最好。     

陶瓷球材料去除形式的实验研究

文中探讨了陶瓷球研磨过程中工艺参数对陶瓷球表面材料去除形式的影响,利用球-盘式陶瓷球单球磨损试验装置,对不同研磨液磨料浓度和压力条件下对氮化硅陶瓷球的磨损形式进行了研究,以确定各种加工条件下的材料磨损形式.     

刀具材料的回顾与展望（下）

３．陶瓷陶瓷刀具材料分为３类：１）氧化铝基陶瓷　一般在Ａｌ２Ｏ３基体中加入ＴｉＣ、ＷＣ、ＳｉＣ、ＴａＣ、ＺｒＯ２等成分,经热压制成复合陶瓷。硬度达ＨＲＡ９３～９５,抗弯强度达０．７～０．９ＧＰａ。为提高韧性,常添加少量的Ｃｏ、Ｎｉ等金属。２）氮化硅基陶瓷　常用的是Ｓｉ３Ｎ４＋ＴｉＣ＋Ｃｏ的氮化硅基复合陶瓷,其韧性常高于Ａｌ２Ｏ３基陶瓷,硬度相当。３）复合氮化硅—氧化铝陶瓷　其化学成分为Ｓｉ３Ｎ４７７％,Ａｌ２Ｏ３１３％,Ｙ２Ｏ３１０％,硬度可达ＨＶ１８００,抗弯强度可达１．２０ＧＰａ。这种陶瓷…     

氮化硅陶瓷球研磨去除机制试验与仿真研究

为研究研磨过程中氮化硅陶瓷球的材料去除形式及磨损行为,结合陶瓷材料动态压痕断裂力学理论,进行陶瓷球研磨加工试验,采用超景深三维显微镜和扫描电镜对研磨后陶瓷球表面进行观察,同时建立单颗金刚石磨粒冲击作用有限元模型并进行仿真研究。试验结果表明:氮化硅陶瓷球表面材料去除以脆性断裂去除和粉末化去除为主,陶瓷球表面残留有大量贝壳状缺陷和呈簇状随机分布的粉末化材料区域;研磨过程中,陶瓷球表面存在擦伤、划伤和凹坑等缺陷;磨粒冲击作用时,表面材料会受微切削作用产生破碎去除,同时也会受挤压作用产生脆性断裂去除,当磨粒以滚动方式作用在陶瓷球表面时,陶瓷球表面更容易形成粉末化去除,且材料去除率更高。仿真结果表明:各磨粒冲击作用方式产生的最大等效应力由大到小的顺序为滚动磨粒变切深、滚动磨粒定切深、磨粒挤压、滑动磨粒定切深,其中,滚动磨粒变切深产生的亚表面裂纹最深。     

精密陶瓷球研磨加工技术研究

利用新开发的锥形研磨方法进行了ＺｒＯ２及ＨＩＰＳＮ陶瓷球的加工。对影响精度的因素进行了深入研究，确定了合理的研磨工艺。研究表明：锥形研磨法使陶瓷球在研磨过程中充分自旋，均匀研磨，有利于提高研磨精度和研磨效率。影响陶瓷球研磨精度的因素主要有研磨盘材料、形磨剂种类及添加周期、研磨压力、研磨速度、研磨时间等。为提高精度应合理搭配各参数。整个加工应在洁净室内完成。研磨剂应按照少量多次而不是大量少次的原则添加。     

氮化硅混合陶瓷球轴承滚动接触疲劳性能

介绍了氮化硅陶瓷球及氮化硅混合球轴承滚动接触疲劳性能的典型试验方法，分析了氮化硅混合球轴承的滚动接触疲劳性能及其影响因素，探讨了氮化硅混合陶瓷球轴承滚动接触疲劳寿命的估计方法。     

气氛加压烧结氮化硅陶瓷气门导管

采用气氛加压烧结技术制备了高性能氮化硅陶瓷材料，其室温抗弯强度和断裂韧性分别为７００－８００ＭＰａ和７－８ＭＰａ．ｍ＾１／２。用该材料研制成的氮化硅陶瓷气门导管装配在无水冷发动机中试验性能良好，经７００ｈ台架试验考核后，在沙漠车上完成了１１２００ｋｍ以上的道路试验。     

切削难加工材料用的高密度陶瓷

切削难加工材料用的高密度陶瓷近十年来镶氮化硅基陶瓷（以下简称氨化物陶瓷）刀片的刀具的开发和生产，在全世界都进行了大量的工作。这种陶瓷刀片的一个重要特点就是能以比Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＣ基陶瓷刀片更高的切削速度和更大的进给量进行切削，且刀片的寿命较高。用镶氨...     

轴承用理想材料—氮化硅陶瓷

本文就氮化硅陶瓷用作轴承材料进行了评述，介绍了氮化硅的性能和制造方法、氮化硅滚动轴承的制造以及保证质量的措施等。     

新型氮化硅陶瓷刀片——FX105

新型氮化硅陶瓷刀片——ＦＸ１０５日本东芝タンガロイ公司最近成功地开发出一种新型氮化硅陶瓷刀片——ＦＸ１０５。这种刀片可用于车削和铣削加工（包括精加工）黑皮铸件，显示出良好的切削性能和加工效益。１．材料特性ＦＸ１０５氮化硅陶瓷刀片在制造过程中采取了减少...     

硬质材料球体新型研磨方式下的工艺优化试验研究

氮化硅先进陶瓷等硬质材料的球体具有密度小、硬度高、弹性模量高(刚度高)、耐磨损、热膨胀系数低等一系列金属材料没有的优点,被认为是高速、高精度轴承滚动体的最佳材料,但传统的V形槽陶瓷球研磨方式制约着其进一步应用.本文以材料去除率、表面粗糙度和球形误差为评价目标,通过试验研究与数据分析,描述新型研磨方式下,硬质材料球体研磨工艺参数对材料去除率、球度及表面粗糙度的影响,以获得较优的研磨工艺参数,为实际生产中工艺过程的优化提供了一种有效可行的方法.     

轴承用理想材料－氮化硅陶瓷

本文就氮化硅陶瓷用作轴承材料进行了评述，介绍了氮化硅的性能和制造方法、氮化硅滚动轴承的制造以及保证质量的措施等。     

氮化硅陶瓷球制备技术的研究进展

氮化硅(Si₃N₄)陶瓷被称为理想的“轴承材料”,由该材料制备的氮化硅陶瓷轴承球可提高轴承的性能,现已广泛应用于各种高精度高转速机床、地铁、航天发动机和石油化工机械等领域。介绍了氮化硅陶瓷球的发展历程,简述了氮化硅陶瓷球国内外的现状,并从原料、成型、烧结和加工四个方面论述氮化硅陶瓷球的制备技术。     

原材料粉末对氮化硅陶瓷球性能的影响

分别采用国产和进口氮化硅原材料粉末制备不同规格的氮化硅陶瓷球,研究原材料粉末对氮化硅陶瓷材料力学性能、烧结致密化、组织结构和陶瓷球表面质量的影响。结果表明:随着氮化硅陶瓷球尺寸增大,原材料粉末对陶瓷球质量影响增大;对于大尺寸陶瓷球,使用进口原材料粉末能明显提高材料的力学性能、组织均匀性,能够促进烧结致密化,提高陶瓷球表面质量。