柳炳恒， 肖 冰， 孟祥龙， 赵鹏程， 王树义

(南京航空航天大学 机电学院， 南京 210016)

随着轨道交通的飞快发展，对铁路钢轨的打磨维护变得十分重要，需要通过磨削加工去除一定的钢轨表面材料，将已经变形的钢轨轮廓修复成标准的廓形。铁路钢轨打磨作业的特殊性和有限的打磨时间使得钢轨打磨变得很困难，但这也促进了钢轨打磨技术的发展及其应用的快速跟进[1-3]。

现阶段使用的钢轨打磨工具主要为树脂砂轮[4]，但树脂砂轮存在磨削火花大易引发火灾，结合剂挥发产生大量粉尘，高寒条件下砂轮易破碎等缺点。研究绿色、环保、经济、安全的新型砂轮[5]用于钢轨打磨具有非常重要的意义。钎焊超硬磨料工具以其优异的性能得到越来越广泛的应用，目前已有CBN砂轮用于钢轨打磨的研究[6]。采用钎焊超硬磨料工具替代当前主要使用的树脂砂轮具有非常可观的市场前景。

本研究中，在钎焊超硬磨料的基础上，结合陶瓷相和合金钎料相的优点，研制出一种新型陶瓷-金属结合剂CBN结块，并进行对比磨削试验。

1 试验设计

1.1 陶瓷结合剂的制备

本试验选用的基础陶瓷结合剂的主要化学组成如表1所示。原料的配比直接决定陶瓷结合剂的性能，称量时应严格根据配方称取各组分物质，本试验使用精密电子天平称量，称量精度为0.01 g。

表1 基础陶瓷结合剂的主要组成

将配好的陶瓷结合剂原料填装进聚氨酯球磨罐内。为防止在混料的过程中引入铁磁物质，采用氧化铝陶瓷球，为了防止混料不均匀以及发生“偏析”现象，所使用的陶瓷球球径为10 mm、20 mm和30 mm，数量百分比分别为70%、20%和10%。……