ZrO2对CBN用低温陶瓷结合剂及磨具性能的影响.pdf

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1、第32卷第8期硅酸盐通报V0l_32No．82013年8月BULLETIN0FTHECHINESECERAMICS0CIETYAugust，2013ZrO2对CBN用低温陶瓷结合剂及磨具性能的影响侯永改，张明岩，田久根，路继红，祝聿霏(河南工业大学材料科学与工程学院，郑州450001)摘要：实验以SiO一BO，一A1：O一O体系作为基础结合剂，选择ZrO作为添加剂，通过差示扫描量热分析仪、X射线衍射仪、扫描电镜等检测手段，研究其含量对陶瓷结合剂及CBN磨具性能的影响。结果表明，随ZrO含量的增加，陶瓷结合剂耐火度升高，流动性变差；当ZrO含量为1％时，陶瓷结合剂抗折

2、强度达到75MPa，显微硬度838MPa，这得益于结合剂中ZrSiO细晶的析出；此时CBN磨具有最大抗折强度45MPa和最大体积密度2．32g·cm。，且结合剂与磨粒润湿性好，磨具组织致密，气孔分布均匀，微观结构良好。关键词：低温陶瓷结合剂；CBN磨具；ZrO：；力学性能；微观结构中图分类号：TG74文献标识码：A文章编号：1001—1625(2013)08—1592~5EfectofZrO2onPropertiesofLowTemperatureVitrifiedBondandAbrasiveToolswithCBNHOUy0-gai，ZHANG一yan，TIAN

3、Jiu—gen，LUJi—hong，ZHUY~-fei(CollegeofMaterialsScienceandEngineering，HenanUniversityofTechnology，Zhengzhou450001，China)Abstract：TheexperimentusedSiO2-B2O3-A1203-R2OsystemasthebasicvitrifiedbondandselectedZrO2asadditive，thenwestudiedefectsofZrO2onpropertiesofvitrifiedbondandCBNabrasiveto

4、olsusingdifferentialscanningcalorimetry(DSC)，X-raydiffraction(XRD)，scanningelectronmicroscopy(SEM)．TheexperimentalresultsshowthatwithamountofZrO2increasing，therefractorinessofvitrifiedbondincreased，andthefluiditydecreased．Thesamplewith1％ZrO2hadthemaximalbendingstrength0f75MPaandthemicr

5、ohardhesswas838MPa．it台mainlyduetotheappearoffinecrystallinephasesofZrSiOdinthevitrifiedbond．Inaddition，theCBNabrasivetoolshadthemaximalbendingstrengthof45MPaandthemaximalvolumedensityof2．32g·am。．goodwettabilitybetweenthevitrifiedbondandabrasivegrains，densestructure。uniformdistributedpo

6、res，andthewellmicrostmcture．Keywords：lowtemperaturevitrifiedbond；CBNabrasivetools；Zr()2；mechanicalproperty；microstructure引言陶瓷结合剂具有耐热、耐油、耐水、耐酸碱性好等特点，特别是作为CBN陶瓷磨具，具有磨削能力强、磨具磨损小、磨具形状保持性好、磨削精度高等优点，而且磨具易于整形和修锐，使用寿命长。因此CBN陶瓷磨具在加工工具钢、模具钢、不锈钢、耐热合金、耐磨钢、高钒高速钢、淬硬钢等方面，具有显著的优势。基金项目：河南省科技厅重点攻关项目(112

7、102210240)作者简介：侯永改(1964．)，女，博士，教授．主要从事低温陶瓷结合剂及陶瓷磨具方面的研究通讯作者：张明岩．E·mall：sling@163．toni第8期侯永改等：ZrO对CBN用低温陶瓷结合剂及磨具性能的影响1593陶瓷结合剂自身的性质对CBN磨具的性能和结构有着非常重要的影响。在适当的情况下，少量的添加物可以明显改善结合剂的微观结构，并提高其力学性能，这对增加磨具强度，延长磨具的使用寿命非常有利]。Wang等研究了CaO、ZnO等外加剂对低温陶瓷结合剂的影响，认为ca的引入可以减少Na在玻璃中的溶解，而ZnO却可以改善结合剂的流动性，虽