高精度陶瓷球軸承是高端機(jī)床、高速列車、風(fēng)電機(jī)組等重大裝備的關(guān)鍵基礎(chǔ)元件,由于其需在高溫高壓、高速重載及有腐蝕的條件下工作,陶瓷球表面層的任何缺陷都可能影響軸承的使用性能和壽命。為適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境,要求加工后的陶瓷球具有納米級(jí)的表面粗糙度和亞微米級(jí)的球形誤差,并且加工表面不出現(xiàn)微裂紋、劃擦傷痕、微觀組織變化以及殘余應(yīng)力等。由于目前我國(guó)相關(guān)加工及裝備技術(shù)尚未完全解決陶瓷球拋光效率低、表面完整性差的難題,高精度陶瓷球的制造成本一直居高不下。本文在分析比較國(guó)內(nèi)外高精度球的拋光方法和磁流變拋光技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出一種高精度陶瓷球高效低損傷全球面包絡(luò)磁流變拋光方法。通過(guò)構(gòu)造三維結(jié)構(gòu)的磁流變拋光墊,實(shí)現(xiàn)一種拋光力可控的全球面包絡(luò)磁流變拋光球體模式,有效提高拋光加工效率和球體表面完整性。本文圍繞全球面包絡(luò)磁流變?nèi)嵝钥煽鼗汕驒C(jī)理和材料塑性域去除機(jī)理展開(kāi)研究,分析了加工過(guò)程中的磁流變拋光墊動(dòng)態(tài)微觀結(jié)構(gòu)變化規(guī)律和拋光力閾值、磨粒運(yùn)動(dòng)軌跡及其切深等參數(shù)對(duì)拋光效果的影響規(guī)律,揭示了陶瓷球的幾何精度變化機(jī)制和材料微觀去除機(jī)制,建立了基于柔性可控加工過(guò)程的陶瓷球高效低損傷加工策略和磁流變拋光加工陶瓷球?qū)嶒?yàn)平臺(tái),優(yōu)... 

【文章來(lái)源】：廣東工業(yè)大學(xué)廣東省

【文章頁(yè)數(shù)】：152 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－３?ａ相晶胞［１７】??Ｆｉｇ．?１－２?Ｏｕｔｌｉｎｅ?ｏｆ?ＳｉｓＮ４?ｃｒｙｓｔａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?Ｆｉｇ．?１－３?ａ－ＳｂｌＳＵ?ｕｎｉｔ?ｃｅｌｌ??

Ｆｉｇ．?１－４?ｐ－ＳｂＮ４?ｕｎｉｔ?ｃｅｌｌ?Ｆｉｇ．?１－５?ｙ－Ｓｉ．５Ｎ４?ｕｎｉｔ?ｃｅｌｌ??圖１－６所示為氮化硅晶體三維結(jié)構(gòu)圖，其中藍(lán)色圓球是氮原子，灰色圓球是硅??原子。利用反應(yīng)燒結(jié)法得到的氮化硅密度在１．８？２．７ｇ／ｃｍ３區(qū)間內(nèi)，而利用熱壓法得??到的材料密度在３．１２？３．２２ｇ／ｃｍ３區(qū)間內(nèi)。檢測(cè)其莫氏硬度在９？９．５之間，維氏硬度??為２２００，檢測(cè)得到的顯微硬度是丨８Ｇｐａ，彈性模量為２８４？４６０Ｇｐａ。一般情況下氮??化硅不溶于水，但是可以和氫氟酸相溶｜２Ｑ１。??六方?ａ－ＳｂＮｉ?六方?Ｐ－ＳｂＮ４?、＇／：方?Ｙ－ＳｂＮ＜ｉ??圖１－６氮化娃晶體的三維結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．?１－６?Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｓｉｌｉｃｏｎ?ｎｉｔｒｉｄｅ?ｃｒ＞?ｓｌａｌ??人們發(fā)現(xiàn)，通過(guò)讓稀土元素固溶在氮化硅陶瓷中，控制ａ相和ｐ相含量，可以??使氮化硅陶瓷獲得高硬度和斷裂韌性［２１１。晶界相特征對(duì)氮化硅陶瓷的物理性能（熱??導(dǎo)率，熱膨脹系數(shù)）和力學(xué)性能（硬度，強(qiáng)度，軔性）有一定影響。通過(guò)在材料中??添加Ｌｕ，?Ｌａ，Ｇｄ，?Ｅｒ等多元稀土結(jié)合ＭｇＯ或ＳｒＯ，并進(jìn)行多元摻雜氮化硅基陶瓷球??材料的原子尺度理論研究

加工工藝的適應(yīng)性、穩(wěn)定性及一致性仍然存在很多問(wèn)題。??１．２．２氮化硅陶瓷球的制備過(guò)程??氮化硅陶瓷球制備過(guò)程如圖１－７所示。經(jīng)粉體制備、配料、混合和造粒、燒結(jié)??成型、研磨、拋光等加工過(guò)程獲得陶瓷球成品。由于氮化硅是一種強(qiáng)共價(jià)鍵化合物，??一般采取液相燒結(jié)。液相燒結(jié)是指在初始粉體里存在低熔點(diǎn)成分或者發(fā)生反應(yīng)形成??液相，促進(jìn)材料燒結(jié)致密。在氮化硅初始粉體中，一般添加燒結(jié)助劑，在高溫?zé)Y(jié)??時(shí)，燒結(jié)助劑與氮化硅表面的ＳｉｘＯｙ反應(yīng)，生成液相；液相流動(dòng)，產(chǎn)生顆�；啤�??旋轉(zhuǎn)和重排，快速致密形成陶瓷樣品１１２］。??「??ＨＩＰ??，??Ｉ??Ｉ??Ｉ???Ｉ?「■■■??「■??＂｜???????—??ｒ．?ｋ?成，ｎ?—？?？熱?＊？；：靜丨丨‘：ｆ且研??＿＿，?．?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[8]精密陶瓷球雙自轉(zhuǎn)研磨方式下表面質(zhì)量的研究[D]. 黃建平.浙江工業(yè)大學(xué) 2008
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[10]船舶柴油機(jī)缸套材料磨合磨損表面質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)方法的研究[D]. 何鴻.大連海事大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3525578