固结磨料球对氟化钙晶体摩擦磨损性能的影响

摘要：

目的 通过改变固结磨料球的基体和磨料特性,研究氟化钙晶体的摩擦磨损性能,为超精密加工中研磨抛光氟化钙晶体固结磨料垫的选择提供指导.方法 基于固结磨料加工技术制备固结磨料球,并与氟化钙晶体对磨.研究固结磨料球的磨料种类(金刚石和氧化铈两种磨料)、基体硬度、磨粒粒径对摩擦系数、划痕截面积、划痕处粗糙度的影响.结果 金刚石磨料对磨的晶体表面划痕截面积S=480 μm2,划痕处粗糙度Ra=85.3 nm,摩擦系数的平均值μ=0.537;氧化铈对磨磨料的S=307 μm2,Ra=74.7 nm,μ=0.543.与氧化铈相比,金刚石磨料对磨的晶体表面产生划痕截面积、划痕处的粗糙度均较大,摩擦系数达到稳定的时间短,且摩擦系数的平均值较小.随着基体硬度增大,产生的划痕截面积逐渐增大.当基体硬度适中时(Ⅲ型基体),划痕截面积趋于稳定,S稳定在450 μm2左右,此时划痕处粗糙度值也最小,为85.8 nm.在基体Ⅲ、Ⅳ两处,划痕截面轮廓的对称性较好.随着基体硬度增加,摩擦系数达到稳定的时间逐渐减小,动荡幅度也减小,但摩擦系数平均值增大.随着磨粒粒径增大,划痕截面积和划痕处的粗糙度值均增大,摩擦系数达到稳定的时间增加,且摩擦系数平均值增大.结论 在选择固结磨料垫加工氟化钙晶体时,应选择金刚石磨料和基体Ⅲ,而磨粒粒径则需根据材料去除率和表面质量的要求做出相应选择.

关键词：氟化钙晶体、摩擦磨损、固结磨料球、基体硬度、摩擦系数

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分类号：TG115.5(金属学与热处理)

资助基金：江苏省自然科学基金项目;江苏省“六大人才高峰”高层次人才项目;中央高校基本科研业务费专项资金资助;研究生创新基地实验室开放基金

在线出版日期：2020-06-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：196-203