Analysis of the state of amorphous carbon treated grinding wheel active surface after grinding of Titanium Grade 2® using SEM-EDS technique

Abstract

Przedstawiono wybrane rezultaty analizy składu pierwiastkowego na czynnej powierzchni ściernic impregnowanych węglem amorficznym po procesie szlifowania stopu Titanium Grade 2 ® , wykonanej z zastosowaniem spektroskopii dyspersji energii promieniowania rentgenowskiego (SEM-EDS). Uzyskane wyniki wskazują na skuteczne wprowadzenie impregnatu bezpośrednio do strefy styku aktywnych wierzchołków skrawających z materiałem obrabianym. SŁOWA KLUCZOWE: impregnacja ściernic, szlifowanie stopów tytanu, SEM-EDS In the paper the selected results of analysis of the state of amorphous carbon treated grinding wheel active surface after grinding of Titanium Grade 2 ® using SEM-EDS technique were presented. The obtained results indicate the effective input of impregnating substance directly into the contact zone between abrasive grains and workpiece surface. KEYWORDS: grinding wheel impregnation, grinding of titanium alloys, SEM-EDSPodstawowymi czynnikami mającymi wpływ na szlifowalność tytanu i jego stopów są: duża ciągliwość, wysokie wartości współczynników tarcia, podatność na umocnienie podczas szlifowania -pod wpływem wysokiej temperatury -oraz reakcje chemiczne zachodzące między powierzchnią przedmiotu a ziarnem ściernym. Duża ciąg-liwość powoduje, że podczas szlifowania stopów tytanu tworzą się ciągliwe wióry o dużych rozmiarach i nieregularnych kształtach. Tego typu wióry, powstające w warunkach wysokiej temperatury (powyżej 1000 °C), charakteryzują się podatnością na zalepianie czynnej powierzchni narzędzi ściernych. To niekorzystne zjawisko jest dodatkowo potęgowane przez dużą intensywność zużycia ścier-nego (termicznego i termo-zmęczeniowego) wierzchoł-ków ziaren ściernych [1÷4].Aby minimalizować wpływ niekorzystnych zjawisk występujących podczas procesu szlifowania tytanu, redukuje się prędkość obwodową ściernicy, stosuje intensywne chłodzenie strefy kontaktu ściernicy z materiałem obrabianym lub modyfikuje konstrukcję ściernic. Takie modyfikacje polegają głównie na stosowaniu ściernic wielkoporowych lub impregnacji ściernic substancjami smarnymi i antyadhezyjnymi. Ściernice wielkoporowe charakteryzują się znacząco zwiększonymi objętościami przestrzeni mię-dzyziarnowych, co ułatwia transport długich, ciągliwych wiórów poza strefę szlifowania, a jednocześnie pomaga w doprowadzeniu do niej płynów chłodząco-smarujących [5÷7]. Z kolei impregnacja ściernic ma wpływ na warunki chemiczne i tribologiczne w strefie kontaktu aktywnych wierzchołków ziaren ściernych z powierzchnią przedmiotu obrabianego [8,9]. W literaturze przedmiotu można znaleźć wiele opisów stosowania substancji impregnujących (m.in. siarki, wosku, parafiny, grafitu, dwusiarczku molibdenu lub silikonu), wprowadzanych w pory ściernicy metodami grawitacyjnymi lub ciśnieniowymi [10÷12].We wcześniejszych pracach autorów przedstawiono możliwości ograniczenia zjawiska zalepiania czynnej powierzchni ściernicy (CPS) w procesie szlifowania stopu Titanium Grade 2 ® za pomocą ściernicy impregnowanej węglem amorficznym [13]. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki ana...