[发明专利]一种磨削钛合金树脂结合剂砂轮及其制备方法

说明书

本发明提出了一种磨削钛合金专用树脂结合剂砂轮及其制备方法，以丁腈橡胶和二硫化钼改性酚醛树脂，制备高强度具备优越抗拉抗折强度、高韧性、抗烧伤以及耐高温磨削改性酚醛树脂结合剂，采用陶瓷微晶结构绿碳化硅或氧化物系刚玉磨料，磨料表面采用硅烷偶联剂处理，实现高强度偶联复合，超细粒度轻质氧化镁、氟化盐类低熔点盐改善树脂结合剂耐高温性能，分次投料压制，低温固化，砂轮内部不同组织结构的复合技术制备磨削钛合金专用树脂结合剂砂轮，较好的解决了钛合金等难加工材料磨削加工，表面粘附，磨削表面沿工件层发生分布型磨削烧伤，伴有变质层和残余应力损伤，磨削加工困难的行业技术难题，满足了钢铁及钛合金企业对此类砂轮的需求。

技术领域

本发明涉及砂轮制备技术领域，具体而言，特别是涉及一种磨削钛合金树脂结合剂砂轮及其制备方法。

背景技术

钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于航空航天、国防等各个领域。当合金中的氧、氮控制到低含量时，还能在低温(－196℃)保持良好的塑性，正是由于钛合金具有热稳定性好、高温强度高、化学活性大、热导率低和弹性模量低等材料特性，其表面粘附的特点给其磨削加工造成了很大困难，使钛合金成为典型的难加工材料。

对于去除单位体积材料需要极高的能量输入，这些能量几乎全部转化为热量集中在磨削区内，导致磨削区的温度急剧升高，且在表面层形成极大的温度梯度。工件表面温度常可高达1000℃以上，在表面层形成极大的温度梯度，温度梯度可达600～l00℃/mm，钢铁工业钛合金工业大量使用的普通磨削钛合金砂轮，其质量远远不能满足钢铁及钛合金企业磨削和修磨需求，在较高的磨削温度和较大的滑擦法向剪切力作用下，磨削区的钛合金材料产生剧烈的塑性变形，钛合金材料与磨粒产生的化学亲和作用，导致工件产生尺寸误差和形状误差。磨粒和工件通过物理化学吸附作用相互粘结，造成被磨材料向磨粒的转移，从而发生砂轮粘附，砂轮粘附极易造成堵塞，使磨削区温度升高，随着磨削次数的增加，小面积粘附进一步发展，最后形成磨粒与磨粒间拱桥的大面积粘附现象。当升高的温度超过了普通磨料所能承受的极限时，磨粒会因软化破坏而脱落，其结果导致零件的抗磨损性能降低，应力锈蚀的灵敏性增加、抗疲劳性变差，磨削表面沿工件层发生分布型磨削烧伤，伴有变质层和残余应力，从而降低零件的使用寿命和工作性能。

钢铁工业钛合金工业大量使用的普通磨削钛合金砂轮，其质量远远不能满足钢铁及钛合金企业磨削和修磨需求。

发明内容

基于此，有必要针对传统的普通磨削钛合金砂轮质量远远不能满足钢铁及钛合金企业磨削和修磨需求的技术问题，提供一种磨削钛合金树脂结合剂砂轮及其制备方法。

本发明提供了一种磨削钛合金树脂结合剂砂轮，包括有砂轮成型料，所述砂轮成型料包括以下重量百分比的组分：

在其中的一个实施例中，所述结合剂包括以下重量百分比的组分：

在其中的一个实施例中，所述磨料选自陶瓷微晶结构绿碳化硅、氧化物系刚玉磨料中的任意一种或几种。

在其中的一个实施例中，所述磨料表面采用硅烷偶联剂处理。

在其中的一个实施例中，所述湿润剂为酚醛树脂液。

本发明还提出了一种磨削钛合金树脂结合剂砂轮的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

结合剂制备步骤，按所述结合剂的配比提供结合剂的组分并混合处理，制得所述结合剂；

成型料制备步骤，按所述成型料的配比提供成型料的组分并混合处理，制得所述成型料；

冷压成型步骤，将所述成型料置于砂轮成型模具中并冷压处理，制得冷压成型坯组件；

固结硬化步骤，将所述冷压成型坯组件进行固结硬化处理，制得所述磨削钛合金树脂结合剂砂轮；