金属结合剂CBN砂轮与氧化铝砂轮磨削性能对比

发布时间: 2020-06-04 发布者: 富耐克应用研究中心

金属结合剂CBN砂轮具有强度高、韧性好、导热性好、使用寿命长等优点、烧结型金属结合剂根据结合剂金属元素及合金成份的不同,又分为铜基、钴基、钛基和铁基等类别。

铜基结合剂可使CBN砂轮兼具硬度和脆性,随着工业技术的发展,开始使用钴基结合剂,钴基结合剂具有硬度高,烧结温度低,韧性好,耐磨性好等优点,但是钴有一定的毒性,在世界卫生组织公布的清单中,钴及钴的化合物属于2B级别的致癌物,因此从环保的角度出发,致力于研究无钴的高性能的结合剂。铁基结合剂可以制造出高性能磨具的性能,具备代替钴基结合剂的特性,铁与其它金属形成合金使胎体性能大幅度的提高,在热压烧结工艺下,铁基结合剂的致密化的温度比钴基低,也可节省成本。

金属结合剂CBN砂轮在工作时使CBN磨料保持长时间的切削锋利度,CBN磨料断裂时又会形成新的较小的锋利的磨料,CBN磨料切削刃密度保持动态稳定,砂轮维持在锋利状态,这一现象是砂轮的自锐性,而氧化铝磨料的锋利度及性能指标差于CBN,因此金属结合剂CBN砂轮的寿命比氧化铝磨料形成的砂轮的寿命更长。

金属结合剂CBN砂轮在高压、高速磨削工件时,在CBN磨料与结合剂的结合处的结合剂容易被磨屑冲蚀,被冲蚀掉的结合剂就给了磨屑较大的存在空间,大大的促进了排削能力,随着沟槽的加深和加宽,可以容纳更大量的切屑。同时磨屑使砂轮的自锐性得以持续进行。而普通氧化铝砂轮中的磨料被结合剂包裹,切屑生成后时会造成磨料脱落。

金属结合剂CBN砂轮工作时的磨料对工件的切削力比氧化铝磨料的切削大、且切入的深度比氧化铝大;在金属结合剂CBN砂轮的切削力大,切入深度大的情况下,切削的整体的横截面也较大;CBN的硬度值大,切屑对CBN的磨损也较小,所以CBN磨料能保持良好的锋利性,CBN磨料仍然处于切削状态。相对来说,氧化铝砂轮的切屑横截面积小,氧化铝磨料的硬度低,氧化铝磨料就处于钝化状态,不再具有切削的锋利性。

虽然总体来说金属结合剂CBN砂轮优势比氧化铝砂轮多,金属结合剂CBN具有强度高和耐磨性高的优点,但是其最大的缺点是自锐性仍有待提高,研究发现在金属结合剂砂轮中加入陶瓷、树脂和石墨等相,可以明显改善金属结合剂CBN砂轮的自锐性,所以越来越多的金属结合剂与树脂和陶瓷复合成为提高性能的优选。

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