Abrazivi za brušenje kamena

Brusni kamen koji se obično koristi kao abraziv za abrazive klase korunda (cirkonijum korund, smeđi korund, beli korund, itd., kao što je slika 11)[1,2], neki supertvrdi abrazivi (CBN)[3] i SiC, WC, itd. Budući da dijamant i element prelaznog metala Fe imaju visoku temperaturu brusnog afiniteta na površini atoma3. stanje hibridizacije u stanje sp2+ 2P1z, odnosno grafitizacija dijamanta, smanjuje učinak brušenja abraziva[4,5] Ovo smanjuje performanse brušenja abraziva, pa dijamant nije pogodan za brušenje šina. Iako je CBN abraziv jak/žilavost, otpornost na visoke temperature, otpornost na habanje, dobra toplotna provodljivost, jaka sposobnost brušenja[6,7] Iako su CBN abrazivi jaki/žilavi, otporni na visoke temperature, otporni na habanje, dobra toplotna provodljivost, jaka sposobnost brušenja, ali njegova veličina čestica je mala (najveća veličina čestica manja od 500 μm), visoka je cijena, prednost je teško brušenje. šinsko mljevenje ove vrste grubog mljevenja i uvjeti velikog opterećenja, a ekonomičnost brusnog kamena je loša. Korundni abrazivi imaju dobru otpornost na habanje, jaku/žilavost i sposobnost rezanja, niske cijene, u klasi brušenja šina velike brzine, velikog opterećenja, suhog brušenja, krupnoće zrna i drugih ekstremnih radnih uvjeta imaju značajne prednosti. Zhang Wulin[8] Čvrstoća na pritisak cirkonijum korunda, kalciniranog smeđeg korunda i bijelog korunda i performanse brušenja odgovarajućeg brusnog kamena od F16 ispitani su pomoću uređaja za jednoosno kompresijsko ispitivanje, a rezultati su pokazali da je: čvrstoća cirkonijum korunda bila najveća (308,00 MPa 2,0 MPa, braon korund 2,0 MPa). MPa), a najniži je bio bijeli korund (103,2 MPa); a omjeri brušenja cirkonijuma, kalciniranog smeđeg korunda i bijelog korunda abrazivnog brusnog kamena, po redu veličine, bili su 41,0, 22,4 i 11,9; stoga se jaki/žilavi i hemijski stabilni korundni abrazivi, posebno cirkonijum korund i smeđi korund, obično koriste u proizvodnji kamena za brušenje tračnica.[9,10,2] Stoga se u proizvodnji brusnog kamena za šine uglavnom koriste jaki/čvrsti i hemijski stabilni abrazivi tipa korund korund i zirkonijum. Trenutno, francuski Saint-Gobain i druga preduzeća ovladaju globalnom tehnologijom abrazivnog topljenja cirkonijum korunda visokih performansi. Stoga je probijanje ključnog tehnološkog uskog grla topljenja cirkonijum korunda i razvoj visokih performansi (visoka žilavost, otpornost na habanje, otpornost na toplotu, dobra samooštrina, itd.) od ključnog značaja za poboljšanje performansi brusnog kamena.

Slika 1.Cirkonijum korund abrazivi[1]

Slika 2. Abrazivi od bijelog korunda[1]

Slika 3. Smeđi korund abrazivi[1]

Trenutno se brusni kamen za brušenje tračnica proizvodi mješavinom abraziva različitih veličina i vrsta zrna. Wang et al.[50] proučavali su performanse brušenja brusnih kamenova sa različitim omjerima cirkonijum korunda i smeđeg korunda, a rezultati su pokazali da se povećanjem sadržaja smeđeg korunda (0%~100%) smanjuje zapremina brusnog kamenja. Sveobuhvatni uporedni rezultati pokazuju da dodavanje 10%~30% smeđeg korunda brusnom kamenu može osigurati da brus ima poželjniju efikasnost brušenja i također smanjiti troškove proizvodnje brusnog kamena. Zhang et al.[11] istraživali ponašanje brušenja brusnog kamena s različitim veličinama abrazivnog zrna (F10~F30), a rezultati su pokazali da se pod određenim opterećenjem, sa smanjenjem veličine zrna abraziva, glavni mehanizam brušenja brusnog kamena postupno mijenja od trenja klizanja i oranja do rezanja, a performanse brusnog kamena i brušenje brusnog materijala poboljšavaju kvalitetu brušenja površine. U narednoj studiji, Zhang et al.[1] nastavio je proučavati mehanička svojstva cirkonij korunda, smeđeg korunda i bijelog korunda abraziva i ponašanja pri mljevenju odgovarajućeg brusnog kamena, a rezultati su pokazali da su mehanička svojstva abraziva jedan od temeljnih razloga koji utječu na performanse brušenja brusnog kamena. Wang et al.[12] Rezultati istraživanja pokazali su da se vibracija brušenja povećava sa smanjenjem zrna abraziva za brusni kamen. Iako je obavljen veliki broj istraživanja oko abraziva za brusni kamen, regulatorni mehanizam abrazivne strukture (geometrija, vrsta, veličina zrna, omjer itd.) o fizičkim i kemijskim svojstvima kamena za mljevenje (žilavost/žilavost, čvrstoća, otpornost na toplinu, otpornost na habanje, itd.) i servisne performanse (iznos i vijek trajanja brušenja, omjer kvara, radni omjer brušenja, radni omjer kvaliteta površine šine nakon brušenja) još uvijek nije jasna.

[1] ZHANG Wulin, LIU Changbao, YUAN Yongjie, et al. Ispitivanje utjecaja abrazivnog trošenja na performanse brušenja kamena za brušenje šina[J]. Časopis za proizvodne procese, 2021, 64: 493-507.

[2] WANG Ruixiang, ZHOU Kun, YANG Jinyu, et al. Utjecaj abrazivnog materijala i tvrdoće brusne ploče na ponašanje brušenja šina[J]. Wear, 2020, 454-455: 203332.

[3] HUNAG Guigang. Dizajn i eksperimentalna studija testnog stola za brzo brušenje za šinski CBN brusni točak [J]. Automatizacija proizvodnje, , 2020, 42(05): 88-91+122.

[4] PENG Jin, ZOU Wenjun. Organski abrazivni alati[M]. Zhengzhou: Zhengzhou University Press, 102-244.

[5] LI Boming, ZHAO Bo, LI Qing. Abrazivi, abrazivni alati i tehnologija brušenja[M]. Drugo izdanje. Peking: Chemical Industry Press, 2016, 45-270.

[6] ZHAO Biao, DING Wenfeng, CHEN Zhenzhen, et al. Dizajn strukture pora i performanse brušenja poroznih metalnih CBN abrazivnih točkova proizvedenih vakuumskim sinterovanjem[J]. Časopis za proizvodne procese, 2019, 44: 125-132.

[7] ZHANG Wulin, ZHANG Pengfei, ZHANG Jun, et al. Ispitivanje utjecaja abrazivne veličine zrna na ponašanje brušenja šina[J]. Časopis za proizvodne procese, 2020, 53: 388-395.

[8] ZHANG Wulin. Studija o regulatornim mehanizmima performansi brzog šinskog brusnog kamena preko korundnih abraziva[D]. Čengdu: Jugozapadni univerzitet Jiaotong, 2021.

[9] YUAN Yongjie, ZHANG Wulin, ZHANG Pengfei, et al. Porozne brusne ploče ka ublažavanju pred-zamora i povećanju efikasnosti uklanjanja materijala za brušenje šina[J]. Tribology International, 2021, 154: 106692

[10] ZHOU Kun, DING Haohao, WANG Ruixiang, et al. Eksperimentalno istraživanje mehanizma uklanjanja materijala tijekom brušenja tračnica pri različitim brzinama naprijed [J]. Tribology International, 2020, 143: 106040.

[11] ZHANG Wulin, ZHANG Pengfei, ZHANG Jun, et al. Ispitivanje utjecaja abrazivne veličine zrna na ponašanje brušenja šina[J]. Časopis za proizvodne procese, 2020, 53: 388-395.

[12] WANG Wenjian, GU Kaikai, ZHOU Kun, et al. Utjecaj granularnosti brusnog kamena na silu brušenja i uklanjanje materijala u procesu brušenja šina[JJ]. Zbornik radova Instituta mašinskih inženjera, deo J: časopis za inženjersku tribologiju, 2019, 233(2): 355-365.