CBN砂輪廠家講述​磨屑與磨粒之間產(chǎn)生化學(xué)粘合的機(jī)理

　　CBN砂輪粘著型堵塞的形成過(guò)程。嵌入型堵塞主要是磨屑機(jī)械地浸嵌在砂輪空隙里，其中磨屑與磨粒之間并無(wú)化學(xué)粘著作用發(fā)生。關(guān)于粘著型堵塞的形成過(guò)程是，首先在磨屑和磨粒之間產(chǎn)生化學(xué)粘合，然后磨屑之間在機(jī)械粘力和壓力作用下相互熔焊.形成了粘屑型堵塞。

　　為什么磨屑與磨粒之間能產(chǎn)生化學(xué)粘合，這個(gè)問(wèn)題比較復(fù)雜.不同磨料與不同的工件材料之間有不同的化學(xué)粘合機(jī)理。以下以鈦合金為例進(jìn)行討論。

　　1、CBN砂輪樣件的制取  在應(yīng)用電鏡對(duì)砂輪堵塞狀態(tài)和形成機(jī)理進(jìn)行研究時(shí)。首先遇到的就是樣件的制取問(wèn)題。因?yàn)楝F(xiàn)有的電鏡一般樣件放置室都較小，整個(gè)砂輪是不可能進(jìn)行整體研究的。盡管近些年來(lái)美國(guó)戴比爾斯等公司己經(jīng)應(yīng)用大樣品室的電鏡對(duì)整個(gè)砂輪進(jìn)行研究，但大多數(shù)情況下，仍需要解決樣件制取這個(gè)比較麻煩的問(wèn)題。Krik曾經(jīng)研制了一種專(zhuān)用組合砂輪。它能在用掃描電鏡觀察砂輪堵塞和砂輪磨損狀態(tài)時(shí)而不破壞砂輪。它有一個(gè)18.4cm直徑的鋁質(zhì)輪轂，在輪轂的徑向有兩個(gè)相對(duì)的可拆卸部分。用環(huán)氧樹(shù)脂將0.95cm厚的陶瓷環(huán)粘到鋁輪轂上，在環(huán)氧樹(shù)脂充分固化以后，用1mm寬的金鋼石切割砂輪，將陶瓷環(huán)切開(kāi)四個(gè)縫，造成兩個(gè)在徑向相對(duì)的可拆卸的部分。這兩部分的大小做得和掃描電鏡樣品容器一樣。所謂組合砂輪就是指陶瓷環(huán)是組合的。

　　使用中，可拆卸部分和砂輪其他部分之間的槽縫，可用環(huán)氧樹(shù)脂充填。在固化以后，修整砂輪。應(yīng)用時(shí)與普通砂輪相同。試驗(yàn)以后，用金剛石鋸開(kāi)環(huán)氧樹(shù)脂充填固化的小摘縫，松開(kāi)固定螺釘。由撬出孔輕輕地將拆卸的砂輪塊取出，對(duì)取出的砂輪塊要立即放入密封清沽的容器內(nèi)，以免沾污。

　　2、CBN砂輪樣件的鍍膜  砂輪一類(lèi)樣品.由于本身不導(dǎo)電(指剛玉類(lèi)砂輪)，在進(jìn)行掃描觀察之前，首先要在被測(cè)樣件表面真空蒸鍍一層金屬薄膜。真空蒸鍍薄膜的工作原理是:空蒸鍍臺(tái)內(nèi)，有一錐形螺旋纏繞的鎢絲，形成一個(gè)加熱坩堝，將金絲放入。當(dāng)真空泵啟動(dòng)達(dá)到所需真空度時(shí)，通以高壓電流，產(chǎn)生高溫。金絲在這種高溫和真空的環(huán)境中被離子化，散射到容器的空間中，然后沉積在試件表面上。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的真空蒸鍍，在試件表面就形成一層薄而均勻的金薄膜.使非導(dǎo)體的樣品成為導(dǎo)體，這樣在掃描電鏡下觀察時(shí)，就可獲得清晰的形貌圖像了。

　　3、CBN砂輪堵塞的形成機(jī)理  在磨削碳鋼時(shí)，當(dāng)磨粒度在金屬表面上摩擦或磨削時(shí)，磨粒的磨損就開(kāi)始了。即磨粒的鋒利邊沿開(kāi)始被磨去，這就在解粒上形成一個(gè)平面，該平面變得越來(lái)越大。以致于作用在磨粒上的摩擦力大得足以引起砂輪表面砂粒脫落或斷裂，從而露出新的磨削刃。這時(shí)砂輪的堵塞是磨屑嵌塞在空隙處而形成嵌入型堵塞。

　　磨削鈦合金時(shí)，磨屑則很快地粘附在磨粒的尖峰上。隨著這種粘附物迅速發(fā)展、長(zhǎng)大，使工作磨粒、結(jié)合劑以及空隙處的表面都被粘附物封包起來(lái)。這時(shí)磨削條件迅速惡化，磨削力和磨削熱劇增，工件表面質(zhì)量也明顯惡化，當(dāng)繼續(xù)磨下去，磨削力大到一定程度時(shí)，粘著的磨屑與磨粒一起脫落，露出了新的磨粒，而粘附又在新的磨粒上開(kāi)始.在這個(gè)過(guò)程中，磨粒的切削刃幾乎沒(méi)有什么磨損的痕跡就被磨屑封包住，在這種堵塞鈍化的情況下.為使磨削進(jìn)行下去，無(wú)論是修整砂輪，還是硬擠掉表層砂粒，都將加速砂輪的損耗;這就是鈦合金磨削時(shí)磨削比低的原因。

　　為了探索這種急劇粘附的機(jī)理以及磨粒與磨屑表面上的變化，將磨削鈦合金的砂輪表面經(jīng)酸洗掉磨屑后。在掃描電鏡下觀察分析。從觀察中可以清晰地看到，磨粒粘附物后磨粒表面殘留有明顯化學(xué)反應(yīng)的痕跡，雖然磨粒本身并沒(méi)有磨平其峰部，但經(jīng)過(guò)這種劇烈化學(xué)反應(yīng)的磨粒，已完全喪失了切削性能。從砂粒的微觀形貌來(lái)看，一是砂粒表面形成了新的品體，既不是磨屑，又不是砂粒本來(lái)的形貌;二是砂粒在這新的晶體下面出現(xiàn)了許多皺折和微孔.

　　對(duì)子這些殘留物是何成份，用電子探針顯微分析儀檢測(cè)結(jié)果表明，它們是鈦與氧、鋁的復(fù)雜化合物.其中以鈦和a的化合物為主，也有一部分游離的鋁分子。由此可見(jiàn)，在磨粒與磨屑之間發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。