金剛石砂輪損耗的顯微分析
發(fā)布時間:2017-08-23
將各種磨削加工條件下使用后的金剛石砂輪在顯微鏡下進行觀察,可以詳細分析其損耗情況,結果如下:
在磨削力和磨削速度都較低的條件下,金剛石砂輪使用后,其表面上分布著大量的棱角分明、反光一致的金剛石磨料的磨耗小平面。這是由于金剛石磨粒與超硬材料的機械摩擦而產生的機械磨損。這種磨損是逐漸進行的,磨粒的磨損量與其磨削行程長度成正比例關系。
在磨削區(qū)溫度較高的磨削條件下,金剛石砂輪上的金剛石磨粒產生氧化和石墨化而損耗,如圖3所示。根據(jù)金剛石的性質可知,氧化、石墨化的程度取決于金剛石磨料的晶體完整性,并且石墨化的程度還與晶體方位有關。晶體完整性好的金剛石磨料,其氧化、石墨化損耗的程度低。
金剛石砂輪表面上部分金剛石磨粒發(fā)生局部斷裂和破碎,以致整粒脫落。金剛石磨粒發(fā)生解理破壞。由于晶體解理是由晶體結構因素7化學鍵的類型、強度和分布所產生的平面破裂,它經常是沿化學鍵強度最終的方位面產生。磨粒分布的隨機性,決定其發(fā)生解理破壞是不可避免的。
金剛石磨粒發(fā)生局部斷裂和破碎,破碎形成的斷口是無規(guī)則的。磨削過程中,磨粒瞬時升至高溫,又在磨削液的作用下急冷,反復多次,在磨粒表面上形成很大的熱應力,使磨粒表面開裂破碎。熱應力破碎磨損與金剛石磨粒的缺陷分布以及氧化、石墨化有密切的聯(lián)系,因此,首先在磨粒晶體表面缺陷處產生局部熱應力集中,誘發(fā)多個裂紋產生和擴展。在磨削力的作用下,強度最弱的部分產生破碎。磨粒的破碎和脫落是磨削力和磨削熱共同作用的結果。
當作用在磨粒上的機械力超過砂輪結合劑對其的結合力時,便產生磨粒的整粒脫落。實驗結果表明,在結合劑結合力較?。ɡ缡褂脴渲Y合劑)的情況下,磨粒容易整粒脫落。
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