[发明专利]一种珩磨加工TB6钛合金材料用的油石及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种珩磨加工TB6钛合金材料用的油石及其制备方法和应用，其原料包括磨料和结合剂，以质量百分含量计，结合剂的原料包括：铜45‑55%、锡25‑35%、锑7‑13%、铁5‑12%和石墨1‑5%；磨料由投料质量比为1.5‑3.0∶1的金刚石和绿碳化硅构成；油石中，以体积百分含量计，磨料占72‑78%，结合剂占22‑28%；制备：按配方称取各原料，将结合剂中的各成分混合，再与采用润湿剂润湿的磨料进行混合，烧结，制成；及上述油石在珩磨加工TB6钛合金材料中的应用；本发明油石用于珩磨加工TB6钛合金时在具有良好自锐性的同时还保持较强的强度，油石磨削锋利，耐磨性强且磨削的工件具有较佳的表面精度。

技术领域

本发明属于钛合金珩磨加工领域，尤其涉及TB6钛合金材料的珩磨加工，具体涉及一种珩磨加工TB6钛合金材料用的油石及其制备方法和应用。

背景技术

珩磨加工是内孔精加工的一种有效方法，它不仅能去除较大的加工余量，还能够提高被加工内孔的尺寸和几何形状以及降低内孔表面粗糙度值。珩磨技术因具有加工精度高、材料去除率大等优势，先被广泛地应用于精密孔的加工。但对于钛合金等高比强度的一类难加工材料而言，因其具有一定的材料特性，使得它在拥有优异力学性能的同时，又给其磨削加工带来了一些问题。

钛合金材料尤其是常用的TB6钛合金材料因为具有比强度高、高温强度高、热导率低、弹性模量较低等材料特性，在钛合金珩磨加工过程中存在加工硬化趋势严重，珩磨加工力大，磨削温度高，油石损耗快，油石与磨屑黏附严重等问题。同时，因为油石与磨屑发生严重黏附，堵塞油石进一步降低了油石的切削能力，还会造成工件内孔划伤，降低了加工精度及已加工表面的完整性，降低了珩磨工艺对底孔的尺寸和形状误差的纠正能力。

其中：

①表面硬化。由于钛合金的化学活性较强，在高温作用下易于和Al、C、O、N等元素形成多种化合物，使钛合金表面发生相变并产生表面硬化；

②磨削力大、磨削温度高。主要原因是因为由于钛合金的弹性模量小、导热性差，磨削时消耗于塑性变形的能量大，从而磨削力大、磨削温度高。

③油石磨损严重。磨削温度高促进了材料的活性，进一步加强了磨粒的磨损，加上钛屑在油石上的严重黏附，降低了油石的切削性能，相应的加大了油石的磨损。现常用的用于磨削钛合金的油石，多具有较强的自锐性，这固然能够减少黏附，但这同时也造成了油石强度下降严重，导致油石耐磨性差。

④油石黏附严重。珩磨钛合金时油石表面会黏附呈云雾状的钛屑且黏附力较强，在磨削力的作用下会造成黏附物脱落，导致磨粒的破碎与脱落，使油石磨损严重，磨削比下降。同时黏附物会对内孔表面造成划伤，降低加工表面质量。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种改进的珩磨加工TB6钛合金材料用的油石，该油石在具有良好的自锐性同时，还保持较强的强度，油石磨削锋利，耐磨性较强且磨削的工件能够获得良好的表面精度。

本发明同时还提供了一种制备上述珩磨加工TB6钛合金材料用的油石的方法。

本发明同时还提供了一种上述珩磨加工TB6钛合金材料用的油石在TB6钛合金材料珩磨加工中的应用。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种珩磨加工TB6钛合金材料用的油石，所述油石的原料包括磨料和结合剂，所述结合剂的原料包括铜、锡，其中，所述结合剂还包括锑、铁和石墨；以质量百分含量计，所述结合剂中，铜45-55％、锡25-35％、锑7-13％、铁5-12％和石墨1-5％；

所述磨料由金刚石和绿碳化硅构成，且所述金刚石与所述绿碳化硅的投料质量比为1.5-3.0∶1；

所述油石中，以体积百分含量计，所述磨料占72-78％，所述结合剂占22-28％。