Металлорежущие станки
Профессиональное образование

2.20. Абразивные материалы

Абразивные материалы — это минералы естественного или искусственного происхождения, зерна которых обладают повышенной твердостью, либо специальными свойствами, необходимыми для отделки поверхностей. К природным абразивным материалам относятся алмазы, корунд, наждак, гранат, кварц.

Алмаз А — минерал с кубической структурой решетки — обладает наибольшей твердостью, которая неодинакова в различных направлениях, наибольшим модулем упругости, минимальным коэффициентом теплового расширения. Алмазные круги используют для обработки твердосплавного инструмента и других твердых материалов.

Корунд 92Е — это горная порода, состоящая в основном из кристаллической окиси алюминия. Микротвердость корунда 92Е — 19х103...22х103 МПа.

Гранат — это соединение алюминия, железа, хрома, кальция, магния и марганца с кремнекислотой. Микротвердость граната — 13х103... 16,5х103 МПа.

Кремень 81 Кр — это минерал, состоящий из кристаллического кремнезема. Микротвердость кремня — 10х103...11х103 МПа.

Искусственные абразивные материалы характеризуются большей однородностью состава и свойств по сравнению с природными.

Алмаз синтетический АС — это абразивный материал, получаемый синтезом из графита при высоких давлении и температуре. Промышленность выпускает несколько марок синтетических алмазов: АСО — обычной прочности и повышенной хрупкости, предназначенный для изготовления инструментов на органической связке; АСП — повышенной прочности, предназначенный для изготовления инструментов на металлической и керамической связках; АСВ — высокой прочности, предназначенный для изготовления инструментов на металлической связке, работающих при высоких нагрузках; АСК — с прочностью, равной природным алмазам; АСКС — с прочностью, превышающей прочность природных алмазов. Все перечисленные алмазы применяют при изготовлении инструментов для правки шлифовальных кругов.

Кубический нитрид бора (эльбор, кубонит) имеет микротвердость 80х103... 10х104 МПа, обладает высокой химической устойчивостью к кислотам и щелочам, инертен к железу, имеет низкий коэффициент термического расширения, который возрастает с повышением температуры. Эльбор обычной прочности обозначают ЛO, повышенной прочности — ЛП. Применяют эльбор при чистовом шлифовании деталей из быстрорежущих и высоколегированных сталей, жаростойких и коррозионностойких сплавов.

Карбид бора (порошок и пасты) используют для доводки деталей из твердых сплавов; его микротвердость — 40х103...45х103 МПа.

Карбид кремния — это абразивный материал, представляющий собой химическое соединение кремния с углеродом. Микротвердость этого материала — 33х103...36х103 МПа. Условное обозначение карбида кремния зеленого — 64С; 63С; 62С, черного — 55С; 54С; 53С; 52С. Шлифовальные круги из карбида кремния применяют для заточки режущего инструмента и при обработке деталей из чугуна.

Электрокорунд — это абразивный материал, состоящий из корунда и небольшого количества примесей. Промышленность производит несколько разновидностей электрокорунда.

Монокорунд получают в электродуговых печах сплавлением боксита с сернистым железом и восстановителем. Условное обозначение монокорунда — 45А; 44А; 43А, микротвердость — 23х103...26х103 МПа. Зерна монокорунда имеют изометрическую форму, высокие механическую прочность и режущие свойства. Круги из монокорунда используют при шлифовании труднообрабатываемых легированных сталей.

Электрокорунд циркониевый — это разновидность электрокорунда, содержит от 10 до 45 % двуокиси циркония. Его условное обозначение — 38А, микротвердость — 23х103...24х103 МПа. Круги из электрокорунда циркониевого находят применение при так называемом силовом шлифовании: абразивная обработка с большой скоростью резания и большими подачами.

Электрокорунд титанистый имеет условное обозначение 37А, микротвердость — 22х103...23х103 МПа; его применяют при тяжелых и неравномерных нагрузках.

Электрокорунд хромистый имеет условное обозначение 34А; ЗЗА; 32А, микротвердость — 20х103...22х103 МПа. Его механическая прочность и режущая способность выше по сравнению с такими же характеристиками электрокорунда белого.

Электрокорунд белый имеет условное обозначение 25А; 24А; 23А; 22А, микротвердость — 20х103... 21х103 МПа. По химическому составу и физическим свойствам более однородный, чем нормальный электрокорунд, обладает повышенной прочностью и острыми кромками, легче внедряется в металлы повышенной прочности, выделяет меньше теплоты.

Электрокорунд нормальный имеет условное обозначение 16А; 15А; 14А; 13А; 12А, микротвердость — 19х103...20х103 МПа. Примеси окисей магния, кальция и двуокиси кремния увеличивают хрупкость электрокорунда, а примеси железа вызывают налипание металлических частичек на зернах.

Сферокорунд имеет условное обозначение ЭС, микротвердость — 20х103...21х103 МПа. Его применяют при обработке мягких и вязких материалов (медь, пластмассы).

Контрольные вопросы

  1. Назовите основные абразивные материалы и их свойства.
  2. Какой абразивный материал обладает наибольшей химической стойкостью?
  3. Расскажите об условных обозначениях абразивных материалов.

Рейтинг@Mail.ru