具有自润滑功能的金属结合剂立方氮化硼砂轮的制作新方法

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具有自润滑功能的金属结合剂立方氮化硼砂轮的制作新方法

　　现有技术问题
　　由CBN磨料制作的各种砂轮已被用于镍基高温合金的高效精密磨削加工，以替代传统的刚玉磨料砂轮。但由于镍基合金属于典型的高强韧性难加工材料，在采用普通CBN砂轮对其进行高效磨削时，若不能采取相应的配套措施确保加工弧区始终保持优异的润滑状态，工件与磨粒之间的强烈摩擦作用将导致加工表层材料与砂轮发生高温粘附，引起工件磨削烧伤。此外，磨削高温也使得CBN磨粒易受到热损伤，造成砂轮钝化快、损耗大、寿命不理想，这将严重制约CBN超硬磨料砂轮加工潜能的充分发挥。

　　近年来，人们也陆续开发了一系列新型绿色冷却技术，如MQL、低温气动喷雾冷却、水蒸气冷却、C02气体冷却等。尽管这些新型冷却技术已在难加工材料的车削、铣削等切削加工中得到少量应用，取得了一些成果，但在磨削加工中的应用一直未见显著成效。原因主要在于，在往复磨削过程中，由于砂轮高速旋转产生的"气障"阻碍了磨削液或气流等冷却介质进入弧区，因而加工区实际上仍处于近似的干磨削状态。虽然内冷却砂轮可在一定程度上克服冷却介质无法进入磨削弧区的缺陷，但目前仍难以投入实用。

　　新研制一种具有自润滑功能的金属结合剂立方氮化硼砂轮的制作方法。是将具有润滑功能的粉末颗粒引入含Ti合金中以共同组成砂轮结合剂层材料，并制作砂轮成型毛坯；再将毛坯放入加热炉中进行真空液相活化烧结，制作出自润滑金属结合剂立方氮化硼（CBN)砂轮。

　　新技术原理及优点是向立方氮化硼（CBN)砂轮的金属结合剂层引入具有润滑功能的六方氮化硼 (HBN)颗粒，可以利用磨削加工过程中的机械滑擦和挤压作用促使HBN颗粒释放成膜，从而显著增强砂轮与工件之间的润滑行为，减少磨削生成热，降低磨削温度，提高加工质量，促进立方氮化硼超硬磨料砂轮磨削潜能的充分发挥。六方氮化硼（HBN)颗粒可与结合剂层的含Ti合金在真空液相活化烧结过程中发生化学反应，形成具有较好力学性能的界面微观过渡结构，确保两者之间优异的物理匹配性和化学相容性。六方氮化硼还可显著增强润滑膜与CBN磨粒之间的附着力，避免因润滑组元特性选择不当而造成润滑膜难以成膜铺展或润滑膜在磨粒表面保持能力差、容易破损脱落等不利现象。

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