cBN-Fe 磁性磨粒的制备工艺及性能

马雨寒 张宝瑞 周长乐 陈保池 王大庆 田鑫 丁云龙

摘要 针对现有烧结法制备的磁性磨粒中研磨相材料硬度较低，对硬度高、导磁性差的钛合金等工件的研磨效果差，且硬度最高的金刚石材料无法作为研磨相用烧结法来制备磁性磨粒的问题，以Fe 粉为基体，cBN粉末为研磨相，烧结制备cBN-Fe 磁性磨粒；以Ti-6A1-4V（TC4）板为研磨对象，用控制变量法探究烧结法制备的cBN-Fe 磁性磨粒中烧结时间、升温速度、原料配比对其研磨性能的影响，确定其最佳的制备工艺参数；并以45#钢和202 不锈钢为研磨工件，比较cBN-Fe 与烧结法制备的Al2O3-Fe、SiC-Fe 3 种磁性磨粒研磨前后工件的表面粗糙度、表面形貌，探究不同磁性磨粒的研磨性能和使用寿命。结果表明：当Fe 粉与cBN 粉的质量比为3∶1，烧结温度为1 150 ℃，烧结时间为6 h，保温时间为2 h，升温速度为3.19 ℃/min 时，制备的cBN-Fe 磁性磨粒研磨性能最佳，优于烧结法制备的Al2O3-Fe、SiC-Fe 磁性磨粒的，且其使用寿命分别是Al2O3-Fe 磁性磨粒和SiC-Fe 磁性磨粒的1.6 倍和1.3 倍。

关键词 烧结法；磁性磨粒；升温速度；原料配比

中图分类号 TG73; TG58; TQ164 文献标志码 A文章编号 1006-852X（2023）04-0422-10

DOI 码 10.13394/j.cnki.jgszz.2022.0130

收稿日期 2022-08-15 修回日期 2022-11-30

随着先进制造技术的发展，航空航天、医用、精密器械等领域对机械构件的质量要求不断提高，也促使其光整加工技术快速发展，磁粒研磨光整加工技术即是其中的一种。磁粒研磨光整加工技术是利用磁性磨粒在磁场作用下，在工件表面仿形形成柔性磁粒刷，对工件表面进行研磨，达到光整加工的目的[1]。磁粒研磨因具有自锐性好、适应性好、研磨温升低、残余应力小等特点，且不受加工工件形状的影响，可对平面、曲面、内外圆、复杂小零件的表面进行光整加工[2-3]。……