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立方氮化硼(cBN)陶瓷磨具具有磨削效率高、加工精度高、使用寿命长等优点,可以显著改善螺纹表面质量,延长螺纹使用寿命。但是,国产cBN陶瓷磨具具有脆性大,磨削时尖角保持性差、易堵塞,效率低等缺点,制约了它的应用和发展。因此,研究和开发螺纹用cBN陶瓷磨具是当今机械加工的热点之一。本论文采用差热分析、X衍射分析、扫描电镜、能谱分析等研究了在Al2O3-B2O3-SiO2-RO-R2O体系结合剂中ZnO/Na2O摩尔比(Z值)和MgO/Li2O摩尔比(M值)对结合剂性能影响,并进一步探讨了Z值、结合剂用量、成型压力、烧结温度、造孔剂等对cBN磨具性能的影响。主要研究结果如下:在该体系中,ZnO能够抑制α-石英相析出,但导致析出Li2OAl2O37.5SiO2晶相。并随着Z值增加,α-石英减少,Li2OAl2O37.5SiO2含量增加,但其晶体尺寸减小;结合剂的耐火度增加,耐水性、化学稳定性先增加后减小,膨胀系数降低;当Z=2.50时,化学稳定性最好,线膨胀系数最低(4.2758×10-6K-1),抗折强度最大(123.38MPa);在该体系中,随M值增加,结合剂的耐火度、化学稳定性增加,膨胀系数先增加后降低,当M=0.67时,析出Mg(Zn)Al2O4和石英晶相,随温度升高,石英消失,Mg(Zn)Al2O4增加,晶粒尺寸先减小后增加,强度先增加后降低。随结合剂含量增加,磨具气孔率、吸水率先减小后增加;体积密度,强度,硬度及磨耗比先增加后降低;随成型压力增加,磨具气孔率和吸水率先减小后不变,体积密度、硬度、强度和磨耗比及磨削效率先增加后不变;随烧结温度升高,磨具气孔率及吸水率呈“V”字型变化,体积密度、硬度和强度、磨耗比及磨削效率则呈现倒“V”字型变化;当结合剂用量为23~26wt%、烧结温度为870℃、成型压力为25MPa时获得的磨具性能最佳。桃壳,淀粉,碳酸钙都适合作为造孔剂,添加量分别为:8~16wt%、4~16wt%、8~12wt%,核桃壳的添加量与磨具气孔率、硬度及强度呈线性关系,造孔效果优于淀粉和碳酸钙。当采用M=0.67的结合剂时,磨具强度高,磨耗比大,适宜粗磨螺纹;当采用Z=2.50的结合剂,核桃壳用量为12wt%时,磨具气孔率高,硬度均匀,加工时无堵塞,cBN磨粒尖角保持性好,适宜精磨螺纹,所加工出螺纹的表面粗糙度为0.16~0.20μm,磨削比高达220,比进口产品提高69.2%,加工效率为进口产品的2.3倍。