Abrazivii pietrei de șlefuit

Piatra de șlefuit abrazive utilizate în mod obișnuit pentru abrazivi din clasa corindonului (corindon zirconiu, corindon maro, corindon alb, etc., cum ar fi Figura 11)[1,2] , unii abrazivi super-duri (CBN)[3] și SiC, WC, etc. Starea sp2+ 2P1z, adică grafitizarea diamantului, reduce performanța de șlefuire abrazivă[4,5] Aceasta reduce performanța de șlefuire a abrazivului și, prin urmare, diamantul nu este potrivit pentru șlefuirea șinei. Deși abrazivi CBN sunt puternici / dur, și rezistență la temperatură ridicată, rezistență la uzură, conductivitate termică bună, capacitate puternică de șlefuire[6,7] Deși abrazivi CBN sunt puternici/duri, rezistenți la temperaturi ridicate, rezistenți la uzură, conductivitate termică bună, capacitate puternică de șlefuire, dar dimensiunea particulelor este mică (cel mai mare preț al particulelor este mai mic decât μ00) avantajele performanței sale de șlefuire în șlefuirea pe șină a acestui tip de șlefuire grosieră și condiții de încărcare grea, iar economia pietrei de șlefuit este slabă. Abrazivii de corindon au rezistență bună la uzură, rezistență/duretate și capacitate de tăiere, costuri reduse, în clasa de șlefuire pe șină de viteză mare, încărcare mare, măcinare uscată, granulație grosieră și alte condiții extreme de funcționare au avantaje semnificative. Zhang Wulin[8] Rezistența la compresiune a corindonului de zirconiu, corindonului brun calcinat și corindonului alb și performanța de șlefuire a pietrelor de șlefuit corespunzătoare din F16 au fost examinate folosind un dispozitiv de testare la compresie uniaxială, iar rezultatele au arătat că: rezistența corindonului de zirconiu a fost cea mai mare (308,0 MPa), urmată de corindon calcin (MPa) și maro (308,0 MPa), urmată de corindon calcin (MPa) și maro. cel mai de jos a fost corindonul alb (103,2 MPa); iar rapoartele de măcinare ale pietrelor abrazive de șlefuit cu zirconiu, corindon brun calcinat și corindon alb, în ​​ordinul mărimii, au fost 41,0, 22,4 și 11,9; prin urmare, abrazivi de corindon puternic/duri și stabili chimic, în special corindon de zirconiu și corindon maro, sunt utilizați în mod obișnuit la fabricarea pietrelor de șlefuit șinelor.[9,10,2] Prin urmare, fabricarea pietrei de șlefuit pentru șine folosește în general abrazive de corindon puternic/dure și stabile chimic, în special corindon și corindon maro. În prezent, tehnologia globală de topire abrazivă cu zirconiu corindon de înaltă performanță este stăpânită de Saint-Gobain francez și alte întreprinderi. Prin urmare, depășirea blocajului tehnologic cheie al topirii corindonului de zirconiu și dezvoltarea de înaltă performanță (duretate ridicată, rezistență la uzură, rezistență la căldură, auto-ascuțire bună etc.) abrazivi de corindon de zirconiu sunt cruciale pentru îmbunătățirea performanței pietrei de șlefuit.

Fig. 1.Abrazive din corindon cu zirconiu[1]

Fig. 2. Abrazive de corindon alb[1]

Fig. 3.Abrazive de corindon maro[1]

În prezent, pietrele de șlefuit pentru șlefuirea șinelor de linie sunt fabricate cu un amestec de abrazivi de diferite mărimi și tipuri de granule. Wang et al.[50] a studiat performanța de șlefuire a pietrelor de șlefuit cu diferite rapoarte de corindon de zirconiu și corindon maro, iar rezultatele au arătat că odată cu creșterea conținutului de corindon maro (0%~100%), volumul de măcinare al pietrelor de șlefuit a scăzut. Rezultatele comparative cuprinzătoare indică faptul că adăugarea a 10% ~ 30% de corindon maro la piatra de copt poate asigura că piatra de copt are o eficiență de șlefuire mai dorită și, de asemenea, poate reduce costul de fabricație al pietrei de copt. Zhang et al.[11] a investigat comportamentul de șlefuire al pietrelor de șlefuit cu diferite dimensiuni ale granulelor abrazive (F10 ~ F30), iar rezultatele au arătat că, sub o anumită sarcină, odată cu reducerea mărimii granulelor abrazive, mecanismul principal de șlefuire al pietrei de șlefuit s-a schimbat treptat de la frecare de alunecare și arat la tăiere, iar performanța de șlefuire a suprafeței de șlefuire și a șlefuirii s-a îmbunătățit atât. În studiul ulterior, Zhang și colab.[1] a continuat să studieze proprietățile mecanice ale abrazivelor corindonului cu zirconiu, corindonului maro și corindonului alb și comportamentul de șlefuire a pietrei de copt corespunzătoare, iar rezultatele au arătat că proprietățile mecanice ale abrazivilor au fost unul dintre motivele fundamentale care afectează performanța de șlefuire a pietrei de copt.[12] Rezultatele studiului au arătat că vibrația de șlefuire a crescut odată cu scăderea mărimii granulelor abrazivului pietrei de șlefuit. Deși s-au desfășurat o mare parte de cercetări în jurul abrazivilor de șlefuit, mecanismul de reglementare al structurii abrazive (geometrie, tip, dimensiunea granulelor, raport etc.) asupra proprietăților fizice și chimice ale pietrei de șlefuit (tenacitate/tenacitate, rezistență, rezistență la căldură, rezistență la uzură etc.) și performanța de serviciu (cantitate de șlefuire, mecanism de șlefuire și de funcționare, durata de funcționare, șlefuire, durată de serviciu, a suprafeței șinei după șlefuire) este încă neclară.

[1] ZHANG Wulin, LIU Changbao, YUAN Yongjie și colab. Testarea efectului uzurii abrazive asupra performanței de șlefuire a pietrelor de șlefuit șine[J]. Journal of Manufacturing Processes, 2021, 64: 493-507.

[2] WANG Ruixiang, ZHOU Kun, YANG Jinyu și colab. Efectele materialului abraziv și duritatea discului abraziv asupra comportamentelor de șlefuire a șinelor[J]. Wear, 2020, 454-455: 203332.

[3] HUNAG Guigang. Proiectare și studiu experimental al bancului de încercare de șlefuire de mare viteză pentru roată de șlefuit CBN [J]. Manufacturing Automation, , 2020, 42(05): 88-91+122.

[4] PENG Jin, ZOU Wenjun. Instrumente organice abrazive[M]. Zhengzhou: Zhengzhou University Press, 102-244.

[5] LI Boming, ZHAO Bo, LI Qing. Abrazive, scule abrazive și tehnologie de șlefuire[M]. Ediția a II-a. Beijing: Chemical Industry Press, 2016, 45-270.

[6] ZHAO Biao, DING Wenfeng, CHEN Zhenzhen și colab. Designul structurii porilor și performanța de șlefuire a roților abrazive CBN cu metal poros, fabricate prin sinterizare în vid[J]. Journal of Manufacturing Processes, 2019, 44: 125-132.

[7] ZHANG Wulin, ZHANG Pengfei, ZHANG Jun și colab. Sondarea efectului mărimii granulației abrazive asupra comportamentelor de șlefuire a șinelor[J]. Journal of Manufacturing Processes, 2020, 53: 388-395.

[8] ZHANG Wulin. Studiu asupra mecanismelor de reglementare a performanțelor pietrei de șlefuit șinelor de mare viteză prin abrazivi de corindon[D]. Chengdu: Universitatea Southwest Jiaotong, 2021.

[9] YUAN Yongjie, ZHANG Wulin, ZHANG Pengfei și colab. Roți de șlefuit poroase pentru atenuarea oboselii prealabile și pentru creșterea eficienței de îndepărtare a materialului pentru șlefuirea șinei[J]. Tribology International, 2021, 154: 106692

[10] ZHOU Kun, DING Haohao, WANG Ruixiang și colab. Investigație experimentală asupra mecanismului de îndepărtare a materialului în timpul șlefuirii șinei la viteze de avans diferite [J]. Tribology International, 2020, 143: 106040.

[11] ZHANG Wulin, ZHANG Pengfei, ZHANG Jun și colab. Sondarea efectului mărimii granulației abrazive asupra comportamentelor de șlefuire a șinelor[J]. Journal of Manufacturing Processes, 2020, 53: 388-395.

[12] WANG Wenjian, GU Kaikai, ZHOU Kun, et al. Influența granularității pietrei de șlefuit asupra forței de șlefuire și a îndepărtarii materialelor în procesul de șlefuire a șinei[JJ]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology, 2019, 233(2): 355-365.