Wpływ właściwości termicznych i mechanicznych spoiw szklanokrystalicznych na mechanizm zużycia ściernic z pcBN
The effect of thermal and mechanical properties of glass-crystalline binders on wear mechanism of pcBN grinding wheels
Mechanik nr 08/09/2015 - Wersje autorskie artykułów z XXXVIII Naukowej Szkoły Obróbki Ściernej zamieszczone na płycie CD
STRESZCZENIE: Zbadano wpływ przewodnictwa cieplnego, współczynnika rozszerzalności cieplnej i współczynnika odporności na kruche pękanie spoiw szklanokrystalicznych na przebieg zużycia ściernic z polikrystalicznego cBN w procesie szlifowania stali 100Cr6. Zastosowanie spoiwa szklanokrystalicznego o wyższym współczynniku odporności na kruche pękanie, zawierającego fazę krystaliczną o wysokim przewodnictwie cieplnym powoduje, że przebieg procesu ścierania może odbywać się przy określonych warunkach, bez zużycia adhezyjnego, a prawie wyłącznie według mechanizmu polegającego na pękaniu międzyziarnowym i mikroodpryskiwaniu spoiwa i ziarna ściernego.
SŁOWA KLUCZOWE: mikrokrystaliczny cBN, spoiwo szklano krystaliczne, zużycie
ABSTRACT: The effects of the thermal conduction, the thermal expansion coefficient and the fracture toughness coefficient of glass-crystalline binders on wear of grinding wheels made of polycrystalline cBN in the process of grinding 100Cr6 steel were tested. The application of the glass crystalline binder with a higher fracture toughness coefficient, containing the crystalline phase with high thermal conductivity causes the process of wear may take place, under certain conditions, without adhesive wear, and almost exclusively with a mechanism involving the intercrystalline cracking and micro-chipping of the binder and abrasive grains.
KEYWORDS: microcrystalline cBN, glass-crystalline binder, wear of grinding wheels
BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:
- Bianchi E.C., Aguiar P.R., Monici R.D., Neto L.D., Silva L.R., Analysis of the Performance of Superabrasive and Alumina Grinding Wheels with Different Bonds and Machining Conditions, Materials Research, Vol.6, No. 2, pp. 239 – 246, 2003.
- Herman D., Krzos J., Influence of vitrified bond structure on radial wear of cBN grinding wheels, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 209, Issue 14, pp. 5377 – 5386, 2009.
- Herman D., Gołąbczak A., Dębkowski R., Walkowiak W., Pobol T., Wytrzymałość ściernic cBN z korpusem ceramicznym i szklanokrys-talicznym spoiwem w warstwie ściernej, Mechanik, Nr 9, s.151 – 156, 2014.
- Jackson M.J., Mills B., Microscale wear of vitrified abrasive materials, Journal of Materials Science, No.39, pp. 2131 – 2143, 2004.
- Kang M., Kang S., Effects of Al2O3 addition on physical properties of diopside based glass-ceramic for LED packages, Ceramics International, Vol. 38, Supplement 1, pp. S551 – S555, 2012.
- Kingery W.D.; Introduction to Ceramics, 2nd Edition 1976C. Klauser, E.Huenges: Thermal conductivity of rocks and minerals, p.119.
- Laag N.J., Snel M.D., Magusin P.C.M.M., With G., Structural, elastic, thermophysical and dielectric properties of zinc aluminate (ZnAl2O4), Journal of the European Ceramic Society, Vol. 24, Issue 8, pp. 2417 – 2424, 2004.
- Olszyna A. R., Ceramika supertwarda, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2011.
- Petric A., Ling H., Electrical Conductivity and Thermal Expansion of Spinels at Elevated Temperatures, Journal of the American Ceramic Society, Vol. 90, Issue 5, pp. 1515 – 1520, 2007.
- Pisciella P., Pelino M., Thermal expansion investigation of iron rich glass-ceramic, Journal of the European Ceramic Society, Vol. 28, Is-sue 16, pp. 3021 – 3026, 2008.
- Rowe W.B., Black S.C.E., Mills B., Qi H.S., Morgan M.N., Experi-mental investigation of heat transfer in grinding, CIRP Annals - Man-ufacturing Technology, pp. 329–332, 1995.
- Wada S., Piempermpoon B., Nakorn P.N., Wasanapiarnpong T., Jinawath S., Thermal Conductivity of Al2O3 Ceramics: The Incon-sisntency between Measured Value and Calculated Value Based on Analytical Models for a Composite, The Journal of Scientific Re-search Chulalongkorn University, Vol. 30, No.1, 2005.
- Winkelmann A., Schott O.; Über thermische Widerstands-coefficienten verschiedener Gläser in ihrer Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung (Dependence of the thermal re-sistance of various glasses from the chemical composition); Annalen der Physik, 1894, vol. 287, issue 4, p 730-746 (in German).
