【摘 要】
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磁力研磨光整加工(Magnetic abrasive finishing,MAF)作为一种极具潜力的表面精加工工艺,因其具有良好的加工柔性、自锐性、自适应性等特点而广泛应用于结构复杂零件的表面光整加工中。但受制于磁性磨料制备技术的滞后,制备出的磁性磨料硬度低、寿命短,不能满足于高强、高硬材料的高质高效加工要求。本文利用雾化法,以CBN作为磨粒相、铁磁合金作为基体成功制备出了雾化法CBN/铁基球形复
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磁力研磨光整加工(Magnetic abrasive finishing,MAF)作为一种极具潜力的表面精加工工艺,因其具有良好的加工柔性、自锐性、自适应性等特点而广泛应用于结构复杂零件的表面光整加工中。但受制于磁性磨料制备技术的滞后,制备出的磁性磨料硬度低、寿命短,不能满足于高强、高硬材料的高质高效加工要求。本文利用雾化法,以CBN作为磨粒相、铁磁合金作为基体成功制备出了雾化法CBN/铁基球形复合磁性磨料;并对不同工艺条件下制备出的磨料进行了检测分析,揭示其形成机制和工艺参数的影响规律。通过对其两相间微观结构的分析,探究CBN磨粒相与铁磁基体相之间的润湿结合机理。最后,对制备的CBN/铁基球形磁性磨料进行了研磨试验,对其研磨效果和使用寿命进行检测评价。具体研究内容如下:(1)雾化法制备复合磁性磨料理论研究包括针对CBN/铁基球形复合磁性磨料的气雾化与快速凝固理论的研究,根据CBN/铁基球形复合磁性磨料的性能要求对原有的雾化快凝制粉装置进行系统设计与改造。并制备出了CBN/铁基球形复合磁性磨料。(2)CBN/铁基球形复合磁性磨料形成机制和润湿机理研究利用制备所得的CBN/铁基球形复合磁性磨粒通过改变工艺参数进行对照试验并检测分析试验结果,结合流体动力学、热力学及复合材料科学理论分析确定其形成机制。通过微结构分析探究其两相相容性及界面冶金反应性润湿结合机理。(3)CBN/铁基球形复合磁性磨料性能分析通过对TC4钛合金研磨试验来验证制备出的磁性磨料的研磨性能。对照不同工艺参数条件下制备出的磁性磨料研磨效果,分析磨粒形成机制中影响磨粒微观形状、两相润湿结合情况的主要因素反映在研磨上的表现。本课题研究工作将为以后雾化法制备CBN/铁基球形磁性磨料工艺的改进提供一定的理论与数据支持。
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