磨削加工对典型氧化物陶瓷表面质量及力学性能的影响

作者：张相召; 梁静静; 刘桂武; 乔冠军^*

来源：现代技术陶瓷, 2022, Z1: 405-416.

DOI：10.16253/j.cnki.37-1226/tq.2022.06.007

• 氧化物陶瓷
• 磨削加工
• 表面粗糙度
• 残余应力
• 弯曲强度

随着航空航天、过程装备等行业的快速发展，对工程陶瓷良好的表面加工质量要求越来越高。目前，磨削加工由于精度高、材料去除率高而成为陶瓷表面加工最主要、最常用的方法。因此，对常见的氧化物陶瓷建立其磨削加工方式、陶瓷表面质量和力学性能之间的联系具有十分重要意义。本文利用精密研磨抛光机和磨床对两种典型氧化物陶瓷(ZrO2和氧化锆增韧氧化铝ZTA)表面进行了加工，探讨了不同磨盘转速、磨盘/磨床砂轮目数、砂轮进刀量、磨床横向平移速度等不同的磨削加工条件对陶瓷表面质量(材料表面粗糙度、表面形貌、表面残余应力)和力学性能的影响。研究结果表明：ZrO2陶瓷无论在何种磨削条件下，其表面均有明显的延性去除痕迹，表面微观质量良好，表面粗糙度最小达0.03μm。在大的砂轮目数、磨床横向平移速度和小的进给量条件下，ZrO2陶瓷表面粗糙度较小，表面以延性去除为主，表面残余压应力较大，最终弯曲强度也较高。ZTA陶瓷在大磨盘/砂轮目数、高磨盘转速/磨床横向移速条件下有较大的延性区域、较小粗糙度、较大的残余压应力和较高的弯曲强度。总之，弯曲强度的大小是由材料本身性质、磨削后的表面粗糙度、缺陷、表面残余应力共同决定的。

• 单位
  江苏大学