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陶瓷结合剂CBN砂轮具有磨削力小、磨削效率高、磨削温度低、使用寿命长、容易修整、磨削质量好等一系列优越性能,广泛应用于汽车、航空、工具、刃具、模具、轴承、工程陶瓷等领域的高速高效和精密磨削。但我国在陶瓷结合剂CBN砂轮的研究处于开始阶段,产品性能与国外同类产品相比仍有较大的差距。针对目前我国陶瓷结合剂CBN砂轮在结合剂性能及砂轮制造工艺技术的不足,本文首先对CBN砂轮的陶瓷结合剂的成分进行优化,通过对结合剂的抗折强度、硬度、耐火度、流动性及热膨胀系数等方面的分析和比较,获得了抗折强度在100MPa以上的结合剂配方;其次,本文还采用单因素实验法,研究了烧结温度、升温速率、保温时间、成型压力、结合剂与CBN的相对含量、辅助磨料粒度及含量、造孔剂含量与粒度等因素对陶瓷结合剂CBN砂轮样品性能的影响规律;最后制备了陶瓷结合剂CBN砂轮,对砂轮的磨削性能进行了初步测试,并得到如下结论:以SiO2、B2O3、Al2O3、Na2O、Li2O、MgO、CaO和ZnO为结合剂的主要组成原料,在碱金属氧化物摩尔总量一定的条件下,双碱(Na2O和Li20)结合剂强度和硬度高于单碱(Na2O或Li20)结合剂。在双碱结合剂中,结合剂的抗折强度、硬度和流动性随Li20的相对含量的增加而增大,而耐火度和热膨胀系数随Li20的相对含量的增加而减小。双碱结合剂在800-C烧结后,产生了Ca3B2O6、Al2Zn04和LiAlO2晶相,而LiAlO2晶相的含量随Li20含量的增加而增多。烧结温度和保温时间对砂轮抗折强度的影响存在极大值;随着升温速率的增加,砂轮的抗折强度逐渐降低,且升温速率越快,抗折强度的降低程度越明显;成型压力在30MPa~60MPa时,砂轮的抗折强度较高,并随着压力的增加而增大。当结合剂含量为22wt%~28wt%时,砂轮的抗折强度在55MPa~63MPa之间,并随着结合剂与CBN的相对含量的增加而增强。辅助磨粒绿碳化硅的粒度和用量对陶瓷结合剂CBN砂轮的结构有影响,当绿碳化硅粒度小于CBN时,并在一定用量范围内,能够改善陶瓷结合剂CBN砂轮的组织结构,提高砂轮的强度。砂糖具有造孔作用,在一定粒度下和用量范围内,适合作陶瓷结合剂CBN砂轮的造孔剂。采用制备的陶瓷结合剂CBN砂轮加工45淬火钢时,砂轮的磨削效率和工件的表面质量随着砂轮线速度的增加而提高,且砂轮的耐磨性很高,经过长时间磨削后,砂轮的磨损量较小。