[发明专利]用于磨削钴铬镍合金封严块的陶瓷微晶砂轮及其制备方法

说明书

本发明属于磨削加工技术领域，具体涉及一种用于磨削钴铬镍合金封严块的陶瓷微晶砂轮及其制备方法。本发明提供的砂轮包括第一陶瓷微晶磨料、第二陶瓷微晶磨料、低温陶瓷结合剂、添加剂、成孔剂、临时粘结剂以及湿润剂，以粗粒径的第一陶瓷微晶磨料作为主磨料、以细粒径的第二陶瓷微晶磨料作为辅助磨料，选用由原材料SiO₂、B₂O₃、Al₂O₃、K₂O、Na₂O、MgO、TiO₂按特定配比经高温熔炼制备而成的低温陶瓷结合剂，并与特定配比的添加剂(MnO₂)配合，克服了现有的陶瓷微晶砂轮在对钴铬镍合金磨削加工时存在着工件烧伤和砂轮型面保持性冲突的缺陷。

技术领域

本发明属于磨削加工技术领域，具体涉及一种用于磨削钴铬镍合金封严块的陶瓷微晶砂轮及其制备方法。

背景技术

航空发动机封严的密封特性对发动机性能具有极为重要的影响，尤其是气路密封，将直接影响发动机增压比和涡轮效率的提高。研究表明，当封严泄漏量减少1％，发动机推力将增加1％，耗油率将降低0.1％；对于战斗机发动机而言，在发动机转速和涡轮转子进口温度保持不变的情况下，高压涡轮封严泄漏量减少1％，则推力增加0.8％，耗油率降低0.5％。因此，减小压气机、涡轮机叶尖与机匣之间间隙的气路封严技术成为提高发动机性能的重要手。

目前，航空发动机常用的封严块材料为钴铬镍合金，其硬度约为HRC60，包含有约55％的钴、约24％的铬、约10％的镍以及其它金属元素。对于该钴铬镍合金封严块，其磨削加工的重点为内槽型面，每个面的加工余量为1mm，粗糙度要求Ra≤0.8μm。

陶瓷微晶砂轮因在磨削加工过程中能够不断产生新的锋利的切削刃，自锐性好，且磨削效率高、修整周期长、使用寿命长，而被广泛用于航空航天用合金、淬火钢、工具钢、硬铬、硬铸铁等难磨削材料的磨削加工。但采用现有的陶瓷微晶砂轮在磨削加工钴铬镍合金时，存在着工件烧伤和砂轮型面保持性冲突的问题，也即，若采用硬度较高的陶瓷微晶砂轮，其磨削加工过程中易出现砂轮堵塞、工件烧伤问题；若采用硬度稍低的陶瓷微晶砂轮，虽避免了工件烧伤问题，但会出现砂轮边槽保持性较差、磨削效率低的问题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有的陶瓷微晶砂轮在对钴铬镍合金磨削加工时存在着工件烧伤和砂轮型面保持性冲突的缺陷，从而提出一种用于磨削钴铬镍合金封严块的陶瓷微晶砂轮及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种用于磨削钴铬镍合金封严块的陶瓷微晶砂轮，制备所述陶瓷微晶砂轮的原料包括：

所述第二陶瓷微晶磨料的粒径比所述第一陶瓷微晶的磨料粒径低2～4级；

按质量百分比，制备所述低温陶瓷结合剂的原料组成为：

所述添加剂为MnO₂。

优选地，该用于磨削钴铬镍合金封严块的陶瓷微晶砂轮，所述低温陶瓷结合剂的制备方法为：将原料于1200～1400℃下高温熔炼后经破碎干燥而成。

优选地，该用于磨削钴铬镍合金封严块的陶瓷微晶砂轮，所述低温陶瓷结合剂的粒径为200～400目，所述添加剂的粒径为200～400目。

进一步优选地，该用于磨削钴铬镍合金封严块的陶瓷微晶砂轮，所述第一陶瓷微晶磨料的粒径为46～120目，所述第二陶瓷微晶磨料的粒径为80～180目。