發(fā)布時(shí)間：2020-04-22 11:54

【摘要】：陶瓷結(jié)合劑超硬材料制品廣泛應(yīng)用于高效高速磨削加工領(lǐng)域。然而,目前陶瓷結(jié)合劑磨具抗彎強(qiáng)度、韌性、孔隙結(jié)構(gòu)及金剛石與結(jié)合劑的潤(rùn)濕性等方面還存在若干問(wèn)題。因此,本文選用硼鋁硅酸鹽玻璃作為基礎(chǔ)結(jié)合劑體系,研究了粉煤灰造孔劑、SiC晶須及SiO_2涂層SiC晶須、SiO_2涂層粉煤灰造孔劑的添加量對(duì)陶瓷結(jié)合劑金剛石磨頭顯微結(jié)構(gòu)和性能的影響。采用X射線衍射、拉曼光譜、熱重、掃描電鏡、電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)和洛氏硬度儀等分析手段對(duì)試樣的物相組成、金剛石熱損傷、顯微結(jié)構(gòu)、機(jī)械性能及氣孔率等性能進(jìn)行測(cè)試表征;應(yīng)用分形維數(shù)對(duì)金剛石磨粒分布的均勻性進(jìn)行評(píng)估;采用pro/e建立真實(shí)磨粒分布的磨具模型并使用有限元技術(shù)對(duì)其磨削溫度場(chǎng)進(jìn)行仿真。得到如下結(jié)論:(1)選取粉煤灰作為造孔劑,陶瓷結(jié)合劑金剛石制品的孔隙率、孔隙形狀及孔隙大小可以通過(guò)不同粉煤灰的含量(wt%=0,2,4,6,8)和尺寸(D=105,135,160,215,235μm)進(jìn)行調(diào)控;XRD測(cè)試結(jié)果表明SiO_2、β-Al_2O_3和Na_2O之間的反應(yīng)生成鈉長(zhǎng)石,該相的存在有利于增加結(jié)合劑的強(qiáng)度;隨著粉煤灰含量和尺寸的增加,試樣滋生出大量的微裂紋,尤其在孔隙周?chē)?導(dǎo)致機(jī)械性能大幅地下降;對(duì)孔隙率和彎曲強(qiáng)度響應(yīng)曲面分析得到最優(yōu)造孔劑添加量(4wt%)和尺寸(160μm)。(2)采用SiC晶須和SiO_2涂層SiC晶須作為增強(qiáng)相,當(dāng)晶須的添加量分別為SiCw(4wt%)和SiCw@SiO_2(3wt%)時(shí),試樣的抗彎強(qiáng)度較無(wú)晶須添加試樣的抗折強(qiáng)度(66.245 MPa)高出8.9%和8.1%,晶須X椚偷幕硎薔氚緯齪頹帕擁，

本文編號(hào)：2636486