真空熱壓燒結(jié)法制備磁性磨粒

1、真空熱壓燒結(jié)法制備磁性磨粒制備出結(jié)合強(qiáng)度寫(xiě)、切削能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)、生產(chǎn)戒本低的確性磨粒是磁性簡(jiǎn)粒光整如工技木發(fā)展的關(guān)鍵.鹼性磨粒制備工藝的研克就顯貓十分重要.真空熱壓燒結(jié)徂把期熱和施壓給合在一起同時(shí)進(jìn)行，能夠使鐵基體和磨粒相很好的擴(kuò)散和接鯉*制備出的磁性磨垃結(jié)合強(qiáng)度烏、切削能力強(qiáng)、使用壽命甚*3、2真空熱壓燒結(jié)送制備磁性磨粒的工藝流程真空熱壓燒結(jié)法的工藝流程大致分為原料配比（制作正交實(shí)驗(yàn)表一稱(chēng)量"混料r裝料一煤壓燒給一粉碎制粒一裝艇編號(hào)"3.2,1原料配比根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要制作因素介紹表利正交試皺表如表芥1和3Q質(zhì)示.TabJ'FactariintroduclionX

2、Yz水平、配比以粉（目SiC粉（冃）13:120040024:140080035:1m1200表3-2i交試臉表Tab.3-2Orthogonalexperimenttable序號(hào)水平組舍試驗(yàn)條件配比Fe粉目S匯粉（目）1XMZ、3:12004002Xg3:140080033:160012004XjY.Z,4:12008005X,YaZ,4:140012006XjYjZ,4:16004007XMZ,5:120012008X,YaZ15:14004009X,YA5:1600800稱(chēng)量1、選料原則鐵粉通常有還原鐵粉和霧化鐵粉兩種類(lèi)型.還原鐵粉一般是Fe3O4在高溫條件下通入H2和CO還原生成的，能

3、夠吸收空氣中的水分和氧氣而易被氧化，但是磁性磨粒的鐵基體要求不能發(fā)生氣化反應(yīng)，所以不能選擇還原鐵粉；霧化鐵粉是熔融鐵或鐵合金用高壓水霧化生產(chǎn)的，是鐵粉的新品種，由于生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)有混進(jìn)余質(zhì)，相對(duì)純凈，而且霧牝法產(chǎn)生的球形顆粒，符合最緊密堆積原理，滿足磁性磨粒鐵基體是球形的理想模型，所以應(yīng)選擇霧化鐵粉。2、原料的選擇霧化鐵粉（純度98%,200目、400目、600目），SiC粉（純度98%,400目、800目、12000）3、實(shí)驗(yàn)儀器MP200A型電子天平，按配比3:1、4:1、5:1稱(chēng)取鐵粉和SiC粉共300g3.2.3混料把稱(chēng)量好的鐵粉和SiC粉粗略混合攪拌3分鐘，置于V型攪拌器中攪拌5小時(shí)，

4、使其混合均勻。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：V型攪拌器3.2.4裝料啟動(dòng)真空熱壓燒結(jié)爐的機(jī)械泵使疋墨模具緩緩下降而離開(kāi)爐膛，取出石墨模具，將混合均勻的鐵粉和SiC粉放入石墨模具中，然后再啟動(dòng)機(jī)械泵使石墨模具緩緩上升進(jìn)入爐膛。石墨模具示意圖如圖31所示.石黑模具芯詢石黑模具芯詢洞節(jié)U石墾棋旦底座a3-1石靈模具示世圖Fig.3-1Graphitemouldschematic真空熱壓燒結(jié)1實(shí)驗(yàn)設(shè)備真空熱壓燒結(jié)爐（RY251630T型2、真空熱壓燒結(jié)爐設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)圖32典空熱壓燒九爐的主要九構(gòu)Fig.3-2Mainstructureofthevacuumhotpressingsinteringfurnace3、真空熱

5、壓燒結(jié)過(guò)程真空熱壓燒結(jié)過(guò)程大致為：燒結(jié)前設(shè)備調(diào)試一密封爐膛一抽真空一打開(kāi)冷卻水開(kāi)關(guān)一給定初始?jí)毫設(shè)置好加熱程序（加熱燒結(jié)）冷卻一關(guān)閉冷卻水開(kāi)關(guān)4、設(shè)置加熱程序因?yàn)榧訜嶙罡邷囟葹?100-C,設(shè)定加熱過(guò)程為三段：第一段&or-900-c（每分鐘升溫ior,共加熱90分鐘）；第二段長(zhǎng)900*C1100*C（每分鐘升溫8C,共加熱25分鐘）；第三段是llOOV保淙30分鐘.粉碎制粒磁性磨粒制備工藝過(guò)程中，粉碎方法對(duì)最終制備的磁性磨粒的性能有很大影響.粉碎方法不合理，磁性磨粒的形狀可能是圓球形的并且表面比較光滑，不利于對(duì)工件的切削加工；或者在粉碎過(guò)程中鐵粉和SiC分離比較嚴(yán)重，磁性磨粒不能使

6、用。本課題采用先人工把磁性磨粒試樣破碎成宜徑約為20mm的小塊，再投入XPC100X125型頻式破碎機(jī)中粉碎成粒度再人工粉碎成60-120目。1、粉碎理論表33機(jī)械粉碎方法分矣Tab.3-3Mechanicalcrushingmethodclassification分類(lèi)方式按生成物形態(tài)完全粉碎不完全粉碎按裂紋路徑沿晶粉碎穿品粉碎按環(huán)境介質(zhì)千按作用力方式擠壓研整沖擊如表33所示為機(jī)械粉碎方法的不同分類(lèi)。按生成物形態(tài)分為完全粉碎和不完全粉碎如圖33所示，通常，完全粉碎的粉碎速度是初期較快后期較慢，因?yàn)樵诤笃陬w粒的粒徑較小，不能得到足夠的能量，還可能出現(xiàn)逆粉碎現(xiàn)象；而不芫全粉碎的粉碎速度與完全粉碎的

7、粉碎速度剛好相反，開(kāi)始時(shí)粉碎速度很慢.逐漸地顆粒的新生表面積增大粉碎速度加快.而本課題中施性磨粒的粉碎過(guò)程就屬于不完全粉碎，由于磁性磨粒試樣硬度較大，開(kāi)始時(shí)很難完全破碎，只能一點(diǎn)一點(diǎn)的不完全破碎C(a)龍全粉碎(b)不克全粉砂183-3完全粉昨知不完全粉碎示意田(a)龍全粉碎(b)不克全粉砂183-3完全粉昨知不完全粉碎示意田Fig.33SchematicofCompletelycrushedandnotcompletelycrushed一般磁性磨粒試樣由于很多原因?qū)е缕湮⒂^結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，晶界里經(jīng)常有氣孔、雜質(zhì)等.在這些位置晶界的內(nèi)聚力受到彫響而減小，并成為磁性磨粒試樣的薄弱處，容易在這些地方先出現(xiàn)大徴裂紋而粉碎.這叫沿晶粉碎當(dāng)這些地方粉碎完之后.那些小角度高強(qiáng)度的晶界在較大外力作用下出現(xiàn)穿晶粉碎，如圖3,所示.圖34繼惶廉ti粉砕時(shí)裂紋路徑示玄圖Fig.3,Crackpathdiag