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Cu-Sn-Ti合金的微观结构和磨削性能研究

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超硬材料工程 2024年第4期36卷 20-24页

作者：张高亮左冬华钱灌文夏珩玟高官峰吴武山王礼华郭垚峰郑州磨料磨具磨削研究所有限公司河南郑州450001

通过在铜锡合金中加入TiH_(2)制备出Cu-Sn-Ti合金,研究了TiH_(2)的添加量对青铜合金组织形貌、磨削性能的影响,并讨论了TiH_(2)的作用机理。结果表明:在青铜合金中添加TiH_(2)能够有效降低合金的烧结温度,当TiH_(2)的添加量>9 vol%时,... 详细信息

通过在铜锡合金中加入TiH_(2)制备出Cu-Sn-Ti合金,研究了TiH_(2)的添加量对青铜合金组织形貌、磨削性能的影响,并讨论了TiH_(2)的作用机理。结果表明:在青铜合金中添加TiH_(2)能够有效降低合金的烧结温度,当TiH_(2)的添加量>9 vol%时,可以明显检测到TiH_(2)的衍射峰;在相同条件下,随着TiH_(2)添加量的增加,合金组织的晶粒先增大后减小,最后趋于稳定,合金的硬度先减小后增大,最后又减小。当TiH_(2)的添加量为12 vol%时,TiH_(2)对合金晶粒的细化和组织均匀分布的促进作用达到最佳,合金的硬度达到最大,为75.2(HR 15 N),合金的耐磨性最好。当TiH_(2)含量低于12 vol%时,一定含量的TiH_(2)在青铜钛合金烧结的过程中可以通过抑制晶界偏析细化晶粒,促进合金组织均匀分布,有利于改善合金的磨削性能。

关键词： Cu-Sn-Ti合金 TiH_(2) 晶粒细化作用机理磨削性能

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不同磨料砂轮磨削GCr15的磨削性能研究

佳木斯大学学报（自然科学版） 2024年第6期42卷 72-75页

作者：祝小威刘斐张霖董德胜高秋菊孙龙冯伟白鸽磨料磨具有限公司河南郑州450199 河南省超硬磨料磨削装备重点实验室(河南工业大学) 河南郑州450001

砂轮的磨削性能直接影响了轴承钢的磨削加工质量。为了研究不同磨料砂轮磨削轴承钢GCr15的磨削性能,选取了WA,PA和SG等3种不同磨料砂轮开展磨削试验,从磨削比、磨削功率、工件表面粗糙度、砂轮形貌等方面对砂轮磨削性能进行了对比。结... 详细信息

砂轮的磨削性能直接影响了轴承钢的磨削加工质量。为了研究不同磨料砂轮磨削轴承钢GCr15的磨削性能,选取了WA,PA和SG等3种不同磨料砂轮开展磨削试验,从磨削比、磨削功率、工件表面粗糙度、砂轮形貌等方面对砂轮磨削性能进行了对比。结果表明:不同的磨料砂轮在磨削轴承钢时的磨削性能各不相同,其中WA砂轮磨削表面质量最高,PA砂轮的磨削比最高,两者的表面黏屑状态高于SG砂轮,但后者的锋利性更高。分析结果对于合理选择轴承磨削砂轮提供了参考。

关键词：砂轮 GCr15 磨削性能

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水基混合纳米流体对内冷却磨削性能的影响

中国机械工程 2021年第13期32卷 1591-1599页

作者：彭锐涛彭兴童佳威赵林峰陈美良贺湘波湘潭大学机械工程学院湘潭411105

添加多壁碳纳米管(MWCNTs)、二硫化钼(MoS2)、离子液体(1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐,[EMIm]BF4)和阿拉伯树胶(GA)制备成稳定分散的水基ILs-MWCNTs/MoS2混合纳米流体。研究了混合纳米流体的摩擦学性能和热物性,并与传统磨削液进行内冷... 详细信息

添加多壁碳纳米管(MWCNTs)、二硫化钼(MoS2)、离子液体(1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐,[EMIm]BF4)和阿拉伯树胶(GA)制备成稳定分散的水基ILs-MWCNTs/MoS2混合纳米流体。研究了混合纳米流体的摩擦学性能和热物性,并与传统磨削液进行内冷却磨削对比试验,分析了两种磨削液条件下的磨削温度和表面完整性。研究结果表明:混合纳米流体的磨削温度、表面粗糙度和显微硬度分别降低了8.1%、21.4%和6.56%,残余压应力增大了11.6 MPa,表面形貌也更为光滑规整,混合纳米流体体现出了更好的磨削性能。能谱仪(EDS)分析结果表明,在离子液体与纳米颗粒的物理协同强化作用下,混合纳米流体表现出了优异的冷却与润滑性能,改善了磨削性能。

关键词：纳米流体内冷却磨削性能磨削温度表面完整性

感应钎焊温度对立方氮化硼砂轮磨削性能的影响

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中国机械工程 2018年第7期29卷 829-834,841页

作者：任慧中李奇林雷卫宁丁凯张锁荣江苏理工学院机械工程学院常州213001

利用超高频感应钎焊在不同钎焊温度条件下制备立方氮化硼(CBN)砂轮,采用扫描电子电镜(SEM)和能量分散谱仪(EDS)对磨粒表面新生化合物进行观察与分析,并通过与电镀CBN砂轮进行比较,对感应钎焊CBN砂轮的磨削性能进行评价。结果表明:CBN磨... 详细信息

利用超高频感应钎焊在不同钎焊温度条件下制备立方氮化硼(CBN)砂轮,采用扫描电子电镜(SEM)和能量分散谱仪(EDS)对磨粒表面新生化合物进行观察与分析,并通过与电镀CBN砂轮进行比较,对感应钎焊CBN砂轮的磨削性能进行评价。结果表明:CBN磨粒界面新生化合物主要组成元素有N、B、Ti三种,活性元素Ti发生扩散并与N和B发生化合反应;当感应钎焊温度为940℃时,磨粒表面生成物致密覆盖在表面,且所制备的CBN钎焊砂轮的磨削力和磨削比能较小。在相同磨削用量下,对电镀CBN砂轮和感应钎焊CBN砂轮的磨损形式进行对比分析发现,电镀CBN砂轮的磨损形式为黏附磨损,钎焊CBN砂轮的磨损形式为破碎磨损。

关键词：感应钎焊温度磨削性能磨削比能磨损

流道结构对加压内冷却开槽砂轮磨削性能的影响

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机械工程学报 2019年第13期55卷 212-223页

作者：彭锐涛刘开发黄晓芳降皓鉴张珊湘潭大学机械工程学院湘潭411105 湘潭大学复杂轨迹加工工艺及装备教育部工程研究中心湘潭411105 中国航发湖南南方宇航工业有限公司株洲412002

针对镍基高温合金磨削时磨削区因砂轮气障效应引起的过热问题,提出采用加压式内冷却磨削方法,鉴于砂轮内流道结构影响磨削液的流动特性和砂轮的磨削性能,同时考虑流道加工工艺和砂轮旋转时离心力的影响,设计直线型和弧线型两种内流道结... 详细信息

针对镍基高温合金磨削时磨削区因砂轮气障效应引起的过热问题,提出采用加压式内冷却磨削方法,鉴于砂轮内流道结构影响磨削液的流动特性和砂轮的磨削性能,同时考虑流道加工工艺和砂轮旋转时离心力的影响,设计直线型和弧线型两种内流道结构。利用计算流体动力学方法分析了流道结构对磨削区流场的影响,表明弧线型流道结构下磨削区的流体速度和分布均匀性更高。制备了具有弧线型和直线型内流道的两种加压内冷却开槽砂轮,在相同的磨削参数下进行了镍基高温合金磨削对比试验,分析砂轮线速度和磨削液压力对磨削温度、表面粗糙度和表面形貌的影响规律。结果表明:相比直线型流道,弧线型流道的冷却润滑效果更好,随砂轮线速度和磨削液压力的增大其换热效率提升更显著,得到的磨削温度和工件表面粗糙度值分别降低了16.8%和17.6%,并获得了更规则的加工表面形貌。

关键词：流道结构加压内冷却开槽砂轮磨削性能高温合金

碳纳米管对大粒度多层钎焊金刚石砂轮电解修整磨削性能的影响研究

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机械工程学报 2020年第7期56卷 231-239页

作者：伍俏平欧阳志勇阳慧宋琨邓朝晖难加工材料高效精密加工湖南省重点实验室湘潭411201 湖南科技大学智能制造研究院湘潭411201

制备了一种含碳纳米管电解液以用于大粒度多层钎焊金刚石砂轮的电解修整,并分析了碳纳米管对电解氧化膜特性及电解修整磨削性能的影响。研究结果表明碳纳米管能显著提高电解液的电解能力,电解氧化膜厚度增大了56.3%~80.2%,这有利于磨损... 详细信息

制备了一种含碳纳米管电解液以用于大粒度多层钎焊金刚石砂轮的电解修整,并分析了碳纳米管对电解氧化膜特性及电解修整磨削性能的影响。研究结果表明碳纳米管能显著提高电解液的电解能力,电解氧化膜厚度增大了56.3%~80.2%,这有利于磨损磨粒的顺利脱落;螺旋卷曲状的碳纳米管在电解过程中能吸附、分布于氧化膜中,氧化膜的粘附强度增大了30%~50%,这能充分发挥氧化膜的研磨、抛光效果。含碳纳米管电解液电解修整大粒度多层钎焊金刚石砂轮磨削力比普通电解液电解修整磨削力降低了30%以上;磨削表面粗糙度小,且增长幅度相对平缓,即使当进给速度为30mm/s,磨削深度为16μm时,表面粗糙度也仅为0.15μm左右;含碳纳米管电解液电解修整大粒度多层钎焊金刚石砂轮磨削加工表面完整性较好,没有出现破碎、裂纹等加工缺陷,可有效实现超细晶硬质合金等难加工材料的高效精密磨削加工。

关键词：碳纳米管大粒度多层钎焊金刚石砂轮电解修整超细晶硬质合金氧化膜磨削性能

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TiO_(2)薄膜对金刚石磨削性能的影响

中国有色金属学报 2009年第12期19卷 2204-2209页

作者：刘小磐万隆胡伟达汪洋湖南大学材料科学与工程学院长沙410082 湘潭大学低维材料及其应用教育部重点实验室湘潭411105

采用溶胶-凝胶法在金刚石表面涂覆TiO2薄膜。利用扫描电镜、能谱以及红外光谱等手段对涂膜后金刚石磨料表面形貌、结构和成键情况进行分析,研究在不同进刀量时TiO2薄膜对金刚石磨削性能的影响。结果表明:磨料表面的TiO2薄膜可以保护金... 详细信息

采用溶胶-凝胶法在金刚石表面涂覆TiO2薄膜。利用扫描电镜、能谱以及红外光谱等手段对涂膜后金刚石磨料表面形貌、结构和成键情况进行分析,研究在不同进刀量时TiO2薄膜对金刚石磨削性能的影响。结果表明:磨料表面的TiO2薄膜可以保护金刚石磨料在烧结过程中不受结合剂中碱金属氧化物的侵蚀,提高结合剂对金刚石的润湿性;在进刀量为5μm/s时,与未涂膜金刚石砂轮相比,涂膜金刚石砂轮对硬质合金(WC,6%(质量分数)Co)的磨耗比提高121%。

关键词： TiO_(2)薄膜金刚石陶瓷结合剂溶胶-凝胶法磨削性能

Ni-金刚石复合涂层的结构优化及基础磨削性能

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材料导报 2017年第20期31卷 35-38,43页

作者：周阳金秋龚小玲聂朝胤西南大学材料与能源学部重庆400715

采用电沉积技术在304不锈钢基体上制备了Ni-金刚石复合涂层。通过金刚石掺入量、加厚镀时间优化了金刚石复合涂层结构,利用球-盘式摩擦磨损试验仪研究了优化后的金刚石复合涂层对不同材料偶件(GCr15、SiC、304不锈钢)的磨削性能。结果表... 详细信息

采用电沉积技术在304不锈钢基体上制备了Ni-金刚石复合涂层。通过金刚石掺入量、加厚镀时间优化了金刚石复合涂层结构,利用球-盘式摩擦磨损试验仪研究了优化后的金刚石复合涂层对不同材料偶件(GCr15、SiC、304不锈钢)的磨削性能。结果表明:金刚石掺入量为1.5g/L时,金刚石上砂均匀且密集;加厚镀15min时,金刚石埋入率约为2/3,附着强度较好,适合磨削加工;GCr15、SiC、304不锈钢3种材料偶件的磨损体积依次减小,分别为:0.353 76mm^3、0.315 90 mm^3、0.194 01 mm^3,金刚石复合涂层对GCr15有较好的磨削性能;金刚石复合涂层磨削GCr15、SiC、304不锈钢均发生了磨粒磨损,此外,GCr15还发生了微弱的化学磨损,不锈钢发生了较明显的化学磨损和粘着磨损。

关键词： Ni-金刚石复合涂层电沉积不同偶件磨削性能

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磁控微粉砂轮固化工艺对砂轮磨削性能的影响

表面技术 2017年第10期46卷 76-81页

作者：郑喜贵龚胜尹韶辉叶冰郑州科技学院河南省高校数控加工工程技术研究中心郑州450064 湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心长沙410082

目的研究砂轮在固化过程中,固化温度和固化时间对砂轮磨削性能的影响。方法通过测试两种固化工艺制备的砂轮的抗压强度、硬度以及其加工硬质合金YG8的磨削比、表面粗糙度、加工非球面的形状精度随固化温度的变化,来评价固化温度对磁控... 详细信息

目的研究砂轮在固化过程中,固化温度和固化时间对砂轮磨削性能的影响。方法通过测试两种固化工艺制备的砂轮的抗压强度、硬度以及其加工硬质合金YG8的磨削比、表面粗糙度、加工非球面的形状精度随固化温度的变化,来评价固化温度对磁控微粉砂轮磨削性能的影响。结果砂轮的磨削性能与其固化温度、时间有直接关系。磨削比随着固化保温时间的增长呈先增长后下降的趋势。固化温度决定砂轮固化速率和砂轮对过度固化的敏感程度,170℃固化能使砂轮在较短时间达到最佳磨削性能,但是固化时间超过8 h时,其性能会迅速衰减。130℃固化有利于防止砂轮过度固化而造成性能急剧降低。通过对固化工艺的研究,170℃/5 h+130℃/5 h固化工艺下制备的砂轮磨削性能最佳,该砂轮磨削YG8得到最佳的面形精度为365 nm,最佳表面粗糙度为3 nm。结论砂轮在固化过程中,固化温度与固化时间直接影响树脂的固化反应速率与固化程度,通过对固化工艺的实验研究,在本实验条件下得到了最优的固化工艺参数。

关键词：超精密磨削环形磁场控制磨粒规则排布微粉砂轮固化工艺磨削性能