燒結(jié)溫度對CBN磁性磨條性能影響研究*

燕昭錕，姚新改,b

(太原理工大學(xué) a.機械與運載工程學(xué)院；b.精密加工山西省重點實驗室，太原 030024)

0 引言

磁性珩磨技術(shù)[1]是一項利用外部磁場力驅(qū)動轉(zhuǎn)子磨具在工件內(nèi)腔做旋轉(zhuǎn)及往復(fù)運動，對工件內(nèi)表面進行加工的光整技術(shù)。研究表明，針對中徑和大徑(內(nèi)徑≥30 mm)的工件，磁性珩磨技術(shù)能夠清潔、高效得去除工件的內(nèi)表面氧化皮，并顯著降低其內(nèi)表面粗糙度值[2]。并且磁性珩磨技術(shù)發(fā)熱量小，可持續(xù)加工能力強，是目前研究較為熱門的特種光整加工技術(shù)。

目前，對于中徑和大徑(內(nèi)徑≥30 mm)工件，已經(jīng)研發(fā)出相應(yīng)的轉(zhuǎn)子磨具及磨條[3]。由于小徑(內(nèi)徑<30 mm)工件空間狹小有限，現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子磨具結(jié)構(gòu)并不適用于珩磨小徑工件。但隨著越來越多的企業(yè)對小徑工件的內(nèi)表面質(zhì)量要求越來越高，亟待設(shè)計出針對小徑工件的磨具，最終實現(xiàn)對小徑工件的加工。

目前，已經(jīng)研發(fā)出轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)[4]，因此核心技術(shù)在于制備出一種既導(dǎo)磁又具有磨削性能的磨條，與設(shè)計好的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)相配合，最終完成對小徑工件的磁性珩磨加工。本文使用熱壓燒結(jié)法制備磁性磨條，由于燒結(jié)溫度對燒結(jié)制品性能有顯著影響，因此重點研究了燒結(jié)溫度對磁性磨條性能的影響，確定最佳燒結(jié)溫度，并進行磁性珩磨試驗分析。

1 材料及方法

1.1 磨條結(jié)構(gòu)

受梯度復(fù)合材料的啟發(fā)[5-6]，通過熱壓燒結(jié)法制備出厚度1 mm，三層等厚，長和寬分別為22 mm和5 mm的磁性磨條。該磨條一共分為3層，第1層全部由純鐵粉燒結(jié)而成，用于與轉(zhuǎn)子的永磁體配合；第3層由20%的CBN和80%的鐵基結(jié)合劑構(gòu)成，用于磨削工件內(nèi)表面；為了預(yù)防在燒結(jié)過程中不會因兩相材料膨脹系數(shù)差異過大而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)不均勻，我們在兩層之間加入了過渡層，該層由10%的CBN、45%的鐵基結(jié)合劑和45%鐵粉構(gòu)成。……