2008年10月金刚石与磨料磨具工程Oct.2008第5期总第167期Diamond&AbrasivesEngineeringNo.5Seria.l167文章编号:1006-852X(2008)05-0044-04金属Al粉对CBN磨具陶瓷结合剂性能的影响程利霞李志宏朱玉梅王鹏飞(天津大学材料学院先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室天津300072)摘要本文以金属Al粉作为Na2OB2O3Al2O3SiO2系陶瓷结合剂的添加剂,通过耐火锥法、平面流淌法、三点弯曲法、扫描电镜和XRD等测试手段,探讨了Al粉对陶瓷结合剂的耐火度、流动性及其磨具的抗弯强度、微观结构和物相组成等性能的影响。试验结果表明:金属Al粉的加入,使陶瓷结合剂的耐火度有所增大,流动性降低;当Al粉加入量为10mo%l时,结合剂的耐火度最大,流动性最小;在780烧成时,添加Al粉的CBN磨具强度最高,最高值达101.2MPa,较基础陶瓷结合剂CBN磨具强度提高29%;Al粉的加入使CBN磨具的致密度提高,结合剂桥上气孔率降低,改善了结合剂对磨粒的把持程度,从而提高磨具的性能。关键词Al粉;陶瓷结合剂;耐火度;流动性;抗弯强度中图分类号TG74;TQ164文献标识码AEffectofaluminumonthepropertiesofvitrifiedbondforCBNgrindingtoolChengLixiaLiZhihongZhuYumeiWangPengfei(KeyLaboratoryofAdvancedCeramicsandMachiningTechnologyinTianjinUniversity,MinistryofEducation,Tianjin300072,China)AbstractTheeffectofaluminumadditiveonthepropertiesofNa2OB2O3Al2O3SiO2vitrifiedbondanditsgrindingtoolwerestudiedinthispaperbymeansofrefractorinesstesting,fluiditytesting,bendingstrengthmeasuremen,tSEMandXRDanalysis.Theresultsshowedthattherefractorinessofvitrifiedbondincreasedandthefluiditydecreasedwiththeadditionofaluminum.Therefractorinessreachedamaximumandthefluidityattainedaminimumwithanadditionof10mo%laluminum.ThebendingstrengthofthevitrifiedCBNgrindingtoolsinteredat780attainedthehighestvalueof101.2MPa,whichisincreasedby29%thanthatofAlfreevitrifiedCBNgrindingtoo.lThedensityofCBNgrindingtoolwasimproved,andtheporositydecreasedforvitrifiedbondwiththeadditionofaluminum,andthebondingbetweenthevitrifiedbondandgrindinggrainswasimproved.Accordingly,thepropertyofthegrindingtoolwasenhanced.Keywordsaluminum;vitrifiedbond;refractoriness;fluidity;bendingstrength率、低消耗、低成本、低污染、使用寿命长等一系列优0引言点[3-5]。金属结合剂CBN磨具韧性好、强度高、耐磨CBN磨料被广泛地应用于磨具制造行业。以性好,但其磨削时自锐性能差,容易堵塞、烧伤工件,并[6]CBN作为磨料制造的砂轮具有高质量、高精度、高效且很难实现高效和稳定的修整。陶瓷结合剂CBN第5期程利霞等:金属Al粉对CBN磨具陶瓷结合剂性能的影响45磨具磨削锋利、磨削力小,磨具容易修整修锐,磨具本身自锐性能很好,但由于陶瓷CBN磨具的脆性大,韧性差,这就使得陶瓷CBN磨具在高速、超高速磨削领域的应用受到一定的限制。性能良好的结合剂是制备优质磨具的主要因素之一[7-9]。为实现陶瓷结合剂CBN磨具在高速、超高速磨削