真空烧结法制备多孔金属结合剂金刚石砂轮

论文摘要

多孔金属结合剂金刚石砂轮是一种新型的金属结合剂金刚石砂轮,由于引入了孔隙结构,使得该类砂轮具有易修整修锐、磨削温度低、磨削力小、容屑能力强等优点。但是在实际应用中发现结合剂对磨料的把持强度低,磨料容易脱落,这是因为孔隙结构的存在大大降低了结合剂对磨料的机械包裹的强度。本文应用真空烧结法制备出不降低结合剂对磨料把持强度的新型多孔金属结合剂金刚石砂轮,从而使孔隙结构引入到金属结合剂金刚石砂轮这一创新思想能够应用于更广泛的磨削领域。本文主要研究内容有:1.以成形粉末烧结工艺为基础,以Ni-Cr合金、WC粉末、造孔剂、金刚石为原材料,制备出了能够在结合剂与金刚石界面形成化学冶金结合的多孔金属结合剂金刚石节块,并最终制备出多孔金属结合剂金刚石砂轮。2.总结了不同的原材料质量比例、烧结温度、保温时间对胎体试样和金刚石节块试样的孔隙率、三点抗弯强度的影响规律,并分析了原因。3.通过扫描电镜观测了节块的断口形貌以及Ni-Cr合金与金刚石的结合界面,分析了结合剂中孔隙的大小、形状、分布情况以及结合界面的生成物。4.进行多孔金属结合剂金刚石砂轮磨削氧化铝陶瓷的磨削试验,分析了不同的磨削用量对已加工表面的粗糙度的影响,跟踪观测了砂轮工作表面磨损形貌的变化。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 多孔金属结合剂金刚石砂轮的研究现状
• 1.2.1 多孔金属结合剂金刚石砂轮的出现
• 1.2.2 现有的多孔金属结合剂金刚石砂轮的制备方法
• 1.2.3 多孔金属结合剂金刚石砂轮的性能
• 1.2.4 存在的问题
• 1.2.5 对策与措施
• 1.3 本文主要的研究工作
• 第二章 多孔金属结合剂金刚石砂轮的制备
• 2.1 烧结与多孔金属材料
• 2.1.1 烧结过程
• 2.1.2 影响烧结过程的主要因素
• 2.1.3 多孔金属材料的粉末烧结法
• 2.2 多孔金属结合剂金刚石节块的制备工艺
• 2.2.1 试验材料的选择
• 2.2.2 压模设计与制作
• 2.2.3 节块制作的试验方案
• 2.3 多孔金属结合剂金刚石砂轮的制备
• 2.4 本章小结
• 第三章 多孔金属结合剂金刚石节块的性能与微观结构分析
• 3.1 多孔金属结合剂胎体和金刚石节块的孔隙率
• 3.1.1 孔隙率的测定方法
• 3.1.2 胎体与金刚石节块的孔隙率分析
• 3.2 多孔金属结合剂胎体和金刚石节块的抗弯强度
• 3.2.1 抗弯强度的测定方法
• 3.2.2 胎体与金刚石节块的三点抗弯强度
• 3.3 多孔金属结合剂金刚石砂轮节块的微观分析
• 3.3.1 胎体的微观结构分析
• 3.3.2 金刚石节块的微观分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 多孔金属结合剂金刚石砂轮的磨削性能试验
• 4.1 砂轮的静平衡与修整
• 4.1.1 砂轮的静平衡
• 4.1.2 砂轮的修整
• 4.2 磨削试验的设备与条件
• 4.2.1 试验设备与加工材料
• 4.2.2 试验条件
• 4.3 陶瓷表面粗糙度分析
• 4.3.1 陶瓷磨削的材料去除机理
• 4.3.2 表面粗糙度分析
• 4.4 多孔金属结合剂金刚石砂轮的磨损分析
• 4.4.1 试验方案
• 4.4.2 试验结果
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 本文主要结论和取得的主要成果
• 5.2 有待进一步解决和完善的几个问题
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文