De schuurmiddelen van slijpsteen

Slijpsteen wordt vaak gebruikt als schuurmiddel voor korundklasse schuurmiddelen (zirkoonkorund, bruin korund, wit korund, enz., zoals figuur 11)[1,2], sommige superharde schuurmiddelen (CBN)[3] en SiC, WC, enz. Omdat diamant en het overgangsmetaalelement Fe een sterke affiniteit hebben, vermindert bij het slijpen van de koolstofatoom sp3-hybridisatietoestand van de diamantoppervlaktelaag in sp2+ 2P1z-toestand, dat wil zeggen diamantgrafitisering, de slijpprestaties van het schuurmiddel[4,5] Dit vermindert de slijpprestaties van het schuurmiddel en daarom is diamant niet geschikt voor het slijpen van rails. Hoewel CBN-schuurmiddel sterk / taai is, en bestand is tegen hoge temperaturen, slijtvastheid, goede thermische geleidbaarheid, sterk slijpvermogen [6,7] Hoewel CBN-schuurmiddelen sterk / taai, bestand is tegen hoge temperaturen, slijtvast, goede thermische geleidbaarheid, sterk slijpvermogen zijn, maar de deeltjesgrootte klein is (de grootste deeltjesgrootte minder dan 500 μm), hoge prijs, is het moeilijk om de voordelen van de slijpprestaties weer te geven bij het slijpen van rails van dit soort grof slijpen en zware belastingomstandigheden, en de slijpsteeneconomie is slecht. Korund-schuurmiddelen hebben een goede slijtvastheid, sterk / taaiheid en snijvermogen, lage kosten, in de klasse van rails slijpen van hoge snelheid, hoge belasting, droog slijpen, grove korrelgrootte en andere extreme bedrijfsomstandigheden hebben aanzienlijke voordelen. Zhang Wulin[8] De druksterktes van zirkoonkorund, gecalcineerd bruin korund en wit korund en de slijpprestaties van overeenkomstige slijpstenen van F16 werden onderzocht met behulp van een uniaxiaal compressietestapparaat, en de resultaten toonden aan dat: de sterkte van zirkoonkorund het hoogst was (308,0 MPa), gevolgd door gecalcineerd bruin korund (124,0 MPa), en de laagste was wit korund (103,2 MPa); en de slijpverhoudingen van de zirkoon, gecalcineerd bruin korund en wit korund slijpstenen, in volgorde van grootte, waren 41,0, 22,4 en 11,9; daarom worden sterke/taaie en chemisch stabiele korund-schuurmiddelen, met name zirkoniumkorund en bruin korund, vaak gebruikt bij de vervaardiging van slijpstenen voor spoorwegen.[9,10,2] Daarom wordt bij de vervaardiging van wetstenen voor spoorwegen over het algemeen gebruikgemaakt van sterke/taaie en chemisch stabiele korund-schuurmiddelen, met name zirkoniumkorund en bruin korund. Momenteel wordt de wereldwijde technologie voor het smelten van hoogwaardige zirkoniumkorund-schuurmiddelen beheerst door het Franse Saint-Gobain en andere ondernemingen. Daarom is het doorbreken van de belangrijkste technologische bottleneck bij het smelten van zirkoniumkorund en het ontwikkelen van hoogwaardige (hoge taaiheid, slijtvastheid, hittebestendigheid, goede zelfscherpte, enz.) zirkoniumkorund-schuurmiddelen cruciaal voor het verbeteren van de prestaties van slijpstenen.

Afbeelding 1.Zirkoniumkorund schuurmiddelen[1]

Figuur 2. Witte korund schuurmiddelen[1]

Figuur 3. Bruine korund schuurmiddelen [1]

Nederlands Momenteel worden slijpstenen voor het slijpen van lijnrails vervaardigd met een mengsel van schuurmiddelen met verschillende korrelgroottes en typen. Wang et al. [50] bestudeerden de slijpprestaties van slijpstenen met verschillende verhoudingen van zirkoniumkorund en bruin korund, en de resultaten toonden aan dat met de toename van het bruine korundgehalte (0% ~ 100%) het slijpvolume van slijpstenen afnam. Uitgebreide vergelijkende resultaten geven aan dat de toevoeging van 10% ~ 30% bruin korund aan de slijpsteen ervoor kan zorgen dat de slijpsteen een wenselijker slijprendement heeft en ook de productiekosten van de slijpsteen verlaagt. Zhang et al. [11] onderzochten het slijpgedrag van slijpstenen met verschillende schuurkorrelgroottes (F10 ~ F30), en de resultaten toonden aan dat onder een bepaalde belasting, met de vermindering van de schuurkorrelgrootte, het belangrijkste slijpmechanisme van de slijpsteen geleidelijk veranderde van glijdende wrijving en ploegen naar snijden, en de slijpprestaties van de slijpsteen en de oppervlaktekwaliteit van de gepolijste rails werden beide verbeterd. Nederlands In het daaropvolgende onderzoek bleven Zhang et al. [1] de mechanische eigenschappen van zirkoniumkorund, bruin korund en wit korund schuurmiddelen en het slijpgedrag van de overeenkomstige slijpsteen bestuderen, en de resultaten toonden aan dat de mechanische eigenschappen van de schuurmiddelen een van de fundamentele redenen waren die de slijpprestaties van de slijpsteen beïnvloedden. Wang et al. [12] De resultaten van het onderzoek toonden aan dat de slijpvibratie toenam met de afname van de korrelgrootte van het slijpsteen schuurmiddel. Hoewel er veel onderzoek is gedaan naar de slijpsteen schuurmiddelen, is het regulatiemechanisme van de schuurstructuur (geometrie, type, korrelgrootte, verhouding, enz.) op de fysieke en chemische eigenschappen van de slijpsteen (taaiheid/taaiheid, sterkte, hittebestendigheid, slijtvastheid, enz.) en de serviceprestaties (hoeveelheid slijpen, slijpverhouding, levensduur, kilometerstand in bedrijf, faalmechanisme en de kwaliteit van het oppervlak van de rail na het slijpen) nog steeds onduidelijk.

[1] ZHANG Wulin, LIU Changbao, YUAN Yongjie, et al. Onderzoek naar het effect van abrasieve slijtage op de slijpprestaties van railslijpstenen [J]. Journal of Manufacturing Processes, 2021, 64: 493-507.

[2] WANG Ruixiang, ZHOU Kun, YANG Jinyu, et al. Effecten van schuurmateriaal en de hardheid van de slijpschijf op het slijpgedrag van rails [J]. Wear, 2020, 454-455: 203332.

[3] HUNAG Guigang. Ontwerp en experimentele studie van een testbank voor het slijpen van hogesnelheidswielen voor CBN-slijpwielen voor spoorwegen [J]. Manufacturing Automation, , 2020, 42(05): 88-91+122.

[4] PENG Jin, ZOU Wenjun. Organische schuurmiddelen[M]. Zhengzhou: Zhengzhou Universitaire Pers, 102-244.

[5] LI Boming, ZHAO Bo, LI Qing. Schuurmiddelen, schuurgereedschappen en slijptechnologie [M]. Tweede editie. Beijing: Chemical Industry Press, 2016, 45-270.

[6] ZHAO Biao, DING Wenfeng, CHEN Zhenzhen, et al. Poriestructuurontwerp en slijpprestaties van poreuze metaalgebonden CBN-slijpschijven vervaardigd door middel van vacuümsinteren [J]. Journal of Manufacturing Processes, 2019, 44: 125-132.

[7] ZHANG Wulin, ZHANG Pengfei, ZHANG Jun, et al. Onderzoek naar het effect van de korrelgrootte van het schuurmiddel op het slijpgedrag van rails [J]. Journal of Manufacturing Processes, 2020, 53: 388-395.

[8] ZHANG Wulin. Studie naar de prestatieregulerende mechanismen van hogesnelheidsspoorwegslijpsteen met behulp van korundschuurmiddelen [D]. Chengdu: Southwest Jiaotong University, 2021.

[9] YUAN Yongjie, ZHANG Wulin, ZHANG Pengfei, et al. Poreuze slijpschijven ter verlichting van voorvermoeidheid en ter verhoging van de materiaalverwijderingsefficiëntie bij het slijpen van rails [J]. Tribology International, 2021, 154: 106692

[10] ZHOU Kun, DING Haohao, WANG Ruixiang, et al. Experimenteel onderzoek naar het materiaalverwijderingsmechanisme tijdens het slijpen van rails bij verschillende voorwaartse snelheden [J]. Tribology International, 2020, 143: 106040.

[11] ZHANG Wulin, ZHANG Pengfei, ZHANG Jun, et al. Onderzoek naar het effect van de korrelgrootte van het schuurmiddel op het slijpgedrag van rails [J]. Journal of Manufacturing Processes, 2020, 53: 388-395.

[12] WANG Wenjian, GU Kaikai, ZHOU Kun, et al. Invloed van de korreligheid van slijpsteen op de slijpkracht en materiaalverwijdering tijdens het railslijpproces [JJ]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Deel J: Journal of Engineering Tribology, 2019, 233(2): 355-365.