發(fā)布時間：2018-10-30 06:21

【摘要】：為了將新型超硬納米孿晶立方氮化硼(nt-c BN)材料制備成能夠?qū)崿F(xiàn)鐵基金屬材料,特別是硬度較高材料的精密及超精密切削刀具,針對機(jī)械研磨方法,從理論和試驗角度分別對納米孿晶立方氮化硼材料的機(jī)械研磨機(jī)理進(jìn)行了研究。對納米孿晶立方氮化硼材料動態(tài)脆塑轉(zhuǎn)變臨界研磨深度進(jìn)行了理論分析及試驗驗證;基于臨界研磨深度,實現(xiàn)了對該材料的塑性域精細(xì)研磨;利用理論計算及原子力顯微鏡表面檢測結(jié)果,針對研磨后塑性溝槽深度及寬度,分析了研磨過程中塑性溝槽形成機(jī)理。研究結(jié)果表明,納米孿晶立方氮化硼材料動態(tài)脆塑轉(zhuǎn)變臨界研磨深度為23.9 nm;使用0.5μm金剛石研磨顆粒研磨材料表面粗糙度達(dá)到1.99 nm,PV值77.05 nm;研磨塑性溝槽深度理論最小值2.25 nm,與試驗結(jié)果相吻合;研磨塑性溝槽寬度為固定、游離研磨顆粒共同作用的結(jié)果,寬度保持在亞微米級。因此,納米孿晶立方氮化硼材料具有較好的可加工性,采用機(jī)械研磨方法能夠?qū)崿F(xiàn)較高精度表面的高效率加工。
[Abstract]:In order to fabricate new superhard nanocrystalline cubic boron nitride (nt-c BN) materials into precision and ultra-precision cutting tools which can realize iron-base metal materials, especially those with high hardness, the mechanical grinding method was studied. The mechanical grinding mechanism of nanocrystalline cubic boron nitride materials was studied theoretically and experimentally. The critical grinding depth of dynamic brittle-plastic transition of nanocrystalline cubic boron nitride material is theoretically analyzed and tested, and the plastic domain fine grinding of the material is realized based on the critical grinding depth. The forming mechanism of plastic grooves in the grinding process is analyzed according to the depth and width of the plastic grooves after grinding by using the theoretical calculation and the results of the surface inspection of atomic force microscope (AFM). The results show that the critical grinding depth of dynamic brittle-plastic transition of nanocrystalline cubic boron nitride material is 23.9 nm;. The surface roughness of diamond abrasive material with 0.5 渭 m is 1.99 nm,PV and 77.05 nm;. The theoretical minimum value of lapping plastic groove depth is 2. 25 nm, which is consistent with the experimental results, and the width of lapping plastic groove is fixed and the width of free abrasive particles is kept in submicron order. Therefore, nanocrystalline cubic boron nitride (CBN) material has good processability, and the mechanical grinding method can realize high efficiency machining of high precision surface.
【作者單位】： 燕山大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;燕山大學(xué)車輛與能源學(xué)院;哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51205343和51105327)
【分類號】：TG580.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 余志超;立方氮化硼的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J];磨料磨具與磨削;1984年03期

2 薛儒;立方氮化硼珩磨技術(shù)[J];機(jī)械工人.冷加工;1990年01期

3 張鐵臣,馬文駿,徐曉偉,鄒廣田,郭偉力,郭學(xué)斌;六角氮化硼的氧化特性對立方氮化硼合成的影響[J];高壓物理學(xué)報;1991年02期

4 劉書鋒;立方氮化硼聚晶材料的研制與推廣[J];工具技術(shù);2004年09期

5 劉海波;賈剛;陳崗;孟慶巨;張鐵臣;;立方氮化硼單晶紫外吸收光譜的研究[J];光譜學(xué)與光譜分析;2008年07期

6 姜偉;盤瑛;李立惟;林峰;;壓力對立方氮化硼復(fù)合片耐磨性和導(dǎo)電性的影響[J];超硬材料工程;2011年03期

7 王素義;;新材料——立方氮化硼[J];裝備機(jī)械;1979年03期

8 張為成;;一種新型工程材料—立方氮化硼[J];機(jī)械工程師;1980年02期

9 四川省立方氮化硼研制協(xié)作組;立方氮化硼的靜壓合成及多晶燒結(jié)[J];四川大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1975年02期

10 四川省立方氮化硼研制協(xié)作組;立方氮化硼的靜壓合成及多晶燒結(jié)[J];物理;1975年03期

相關(guān)會議論文 前5條

1 郝霄鵬;李玲;董守義;展杰;崔得良;徐現(xiàn)剛;蔣民華;;低溫低壓苯熱合成立方氮化硼納米晶[A];中國硅酸鹽學(xué)會2003年學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2003年

2 段興龍;邵剛勤;汪靜;史曉亮;閆麗;焦琳;;立方氮化硼的熱處理研究[A];中國顆粒學(xué)會超微顆粒專業(yè)委員會第五屆年會暨海峽兩岸納米顆粒學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2007年

3 王琦;陳占國;王爽;李鑫璐;馮雙;劉秀環(huán);楊楓;高延軍;賈剛;;立方氮化硼對等離子體產(chǎn)生的促進(jìn)作用[A];第十六屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會議暨第一屆全國等離子體醫(yī)學(xué)研討會會議摘要集[C];2013年

4 王明娥;鞏水利;董闖;;立方氮化硼厚膜制備及表征[A];第十六屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會議暨第一屆全國等離子體醫(yī)學(xué)研討會會議摘要集[C];2013年

5 姜偉;盤瑛;李立惟;;合成壓力對PCBN耐磨性和導(dǎo)電性的影響[A];2011中國材料研討會論文摘要集[C];2011年

相關(guān)重要報紙文章 前7條

1 記者 陳丹;立方氮化硼首次在自然界中找到[N];科技日報;2013年

2 記者 許偉濤　詹長松;飛孟公司產(chǎn)品技術(shù)水平全國領(lǐng)先[N];焦作日報;2010年

3 本報記者 陳國章　本報通訊員 李興平;灌溉科技之林 勇攀事業(yè)高峰[N];中國國土資源報;2011年

4 記者 李建偉 通訊員 艾新偉 韓飛;河南飛孟挑戰(zhàn)美國通用金剛石“霸主”地位[N];中國知識產(chǎn)權(quán)報;2006年

5 國信證券三部 余耀鑫;黃河旋風(fēng) 一顆璀璨的鉆石[N];中國證券報;2001年

6 張?zhí)?石材行業(yè)工業(yè)金剛石用量大[N];中國建材報;2004年

7 郭民生 邵俊崗 李芳;金剛石行業(yè)專利發(fā)展挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存[N];中國知識產(chǎn)權(quán)報;2005年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 杜勇慧;六角氮化硼的特性以及硼添加劑對立方氮化硼合成的影響[D];吉林大學(xué);2007年

2 蘇作鵬;高溫高壓下利用化學(xué)方法合成立方氮化硼[D];吉林大學(xué);2006年

3 李凱;立方氮化硼微晶合成及體塊晶體生長方法探索[D];山東大學(xué);2007年

4 郭云東;氧化鎂和立方氮化硼等晶體高壓下彈性及熱力學(xué)性質(zhì)的研究[D];四川大學(xué);2007年

5 王爽;立方氮化硼單晶電致雙折射及電致真空紫外發(fā)射的研究[D];吉林大學(xué);2012年

6 侯麗新;顏色分區(qū)的片狀立方氮化硼單晶的特性研究[D];吉林大學(xué);2012年

7 曹昆;立方氮化硼線性電光效應(yīng)和紫外光電效應(yīng)的研究[D];吉林大學(xué);2008年

8 楊旭昕;石墨襯底上氮化硼膜的制備與其性質(zhì)研究[D];吉林大學(xué);2010年

9 劉海波;立方氮化硼單晶半導(dǎo)體特性及電致發(fā)光現(xiàn)象的研究[D];吉林大學(xué);2008年

10 張愛菊;立方氮化硼基陶瓷復(fù)合材料的研究[D];天津大學(xué);2009年

，

本文編號：2299167