TiN顆粒增強(qiáng)銀基復(fù)合釬料釬焊CBN磨粒的研究.pdf

1、單層釬焊立方氮化硼（CBN）砂輪憑借高溫釬焊時在磨粒、釬料層、及砂輪基體之間界面反應(yīng)形成的化學(xué)和冶金結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了釬料層對CBN磨粒的牢固把持，具有磨料出露高度大、砂輪鋒利、容屑空間充裕等顯著優(yōu)勢。目前單層釬焊CBN砂輪的研制已取得一定的進(jìn)展，但CBN磨粒釬焊過程中仍存在一些問題亟待解決，如：Ag-Cu-Ti釬料的劇烈流淌導(dǎo)致釬料層厚度不均，焊后CBN磨粒棱角被釬料層包覆難以出露，以及釬焊時CBN磨粒與釬料之間的界面反應(yīng)難以主動調(diào)控致使磨

2、粒棱角損耗過度、磨粒強(qiáng)度下降等。這些問題阻礙了釬焊CBN砂輪加工性能的進(jìn)一步提高。為解決上述問題，本文采用在Ag-Cu-Ti合金釬料中添加TiN增強(qiáng)顆粒組成的復(fù)合釬料，開展CBN磨粒的釬焊試驗(yàn)研究。
　　 本文完成的主要研究工作包括：
　　 （1）采用三維視頻顯微鏡、掃描電鏡等儀器分析了TiN增強(qiáng)顆粒對Ag-Cu-Ti釬料鋪展性和顯微組織的影響，利用電子萬能試驗(yàn)機(jī)測試了復(fù)合釬料釬焊接頭剪切強(qiáng)度。結(jié)果顯示，添加了TiN顆粒

3、后的Ag-Cu-Ti合金釬料在45鋼基體表面的鋪展性可得到有效控制，釬料層的顯微組織得到細(xì)化，釬料層的顯微硬度和釬焊接頭的剪切強(qiáng)度得到明顯提高。
　　 （2）對TiN顆粒增強(qiáng)Ag-Cu-Ti復(fù)合釬料層與CBN磨粒之間的界面反應(yīng)及新生化合物的微觀特征進(jìn)行了研究，并測試了釬焊CBN磨粒的靜壓強(qiáng)度。與Ag-Cu-Ti合金釬焊CBN磨粒的界面反應(yīng)物相比，TiN顆粒抑制了界面反應(yīng)，使得釬焊磨粒界面反應(yīng)產(chǎn)物的總量顯著減少。TiN含量在0~1

4、2 wt.％范圍內(nèi)，釬焊CBN磨粒的靜壓強(qiáng)度并無明顯變化。
　　 （3）通過對復(fù)合釬料釬焊CBN磨粒形貌的觀察發(fā)現(xiàn)，含4~8 wt.％ TiN復(fù)合釬料釬焊的CBN磨粒包埋深度合適，釬料未鋪展到CBN磨粒頂端，磨粒棱角得以出露，能保證足夠的把持強(qiáng)度。選用Ag-Cu-Ti釬料和含4 wt.％ TiN顆粒的復(fù)合釬料分別制作釬焊CBN磨頭，并對其干磨削鈦合金TC4的磨削性能進(jìn)行了對比試驗(yàn)研究，驗(yàn)證了復(fù)合釬料可制作出性能更優(yōu)的釬焊CBN磨