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    磨料的選擇

    網站首頁    磨料的選擇

    磨料種類很多,其選擇原則與被加工工件材料物理力學性能有直接關系。

    一般來說,磨削抗拉強度較高的工件材料時,選擇韌性較大的剛玉類磨料為宜;磨削抗拉強度低的工件材料,則以選擇脆性較大而硬度較高的碳化硅類磨料為宜。部分材料的抗拉強度與選用的磨料見表1。

    表1  磨料的選用

    工件材料名稱

    抗拉強度/MPa

    選用材料

    工件材料名稱

    抗拉強度/MPa

    選用材料

    1.8×9.8

    黑碳化硅

    橡膠

    30~60×9.8

    黑碳化硅

    2×9.8

    黑碳化硅

    鎂合金

    21~26×9.8

    黑碳化硅

    8×9.8

    黑碳化硅

    優質鋼

    60~105×9.8

    白剛玉

    棕剛玉

    15×9.8

    黑碳化硅

    各種合金鋼

    80~150×9.8

    白剛玉

    棕剛玉

    鐵及鑄鐵

    25~40×9.8

    黑碳化硅




    在選擇磨料時,要考慮工件材料與磨料之間的化學性能。磨料與工件材料之間的化學反應是磨料產生化學磨損的主要原因。若用碳化硅磨料磨鋼時,會產生強烈的化學磨損。剛玉類磨料磨削時則無此反應,不會發生化學磨損。相反,剛玉磨料磨削玻璃時,特別是有水冷卻時,會產生強烈的化學反應,而碳化硅磨料磨削玻璃時,則沒有這種反應。因此,剛玉類磨料可用來磨削鋼類工件,而不適于磨削玻璃,碳化硅磨料則不適于磨削鋼材。

    磨料和工件材料之間的化學親和作用也要給予重視,尤其是某些難加工材料與磨料的親和作用很明顯。例如,碳化硅磨料磨削耐熱合金時,由于碳化硅能與鐵發生自化學反應且在磨削區高溫作用下,碳化硅能發生分解,并與工件材料中的某些金屬成分(如Co、Ni、Cr、W等)形成化合物,使碳化硅砂輪發生較嚴重的磨損,而用單晶剛玉磨削耐熱合金時,則能取得較好的磨削效果。此外,選擇磨料時,還要考慮磨料的紅硬性。

    下面介紹各自磨料的性能及使用范圍。

    ① 棕剛玉(A)  磨料的韌性大,硬度高,顆粒鋒銳。因此,它適合于磨削抗拉強度較高的材料,如碳素鋼、普通合金鋼、可鍛鑄鋼、硬青銅等。棕剛玉價格便宜,應用十分廣泛,被視為通用磨料。棕剛玉的二級品,可作為磨修砂輪、砂瓦、砂布、砂紙用磨料及制作樹脂切斷砂輪。

    ② 白剛玉(WA)  磨料的硬度略高于棕剛玉,但其韌性差一些。硬的磨料容易切入工件,可以減少工件的變形和磨削熱量。白剛玉磨料最適于精磨、刀具的刃磨、螺紋的磨削及磨削容易變形及燒傷的工件,但價格高于棕剛玉。

    ③ 單晶剛玉(SA)  磨料具有良好的多棱切刃,并有較高的硬度及韌性。這種磨料在磨削時不易破碎,切削能力強、壽命長,適于加工較硬的金屬材料,如高釩高速鋼、耐熱合金鋼及鈷基、鎳基合金鋼與不銹鋼等材料。尤其是含釩2%~3%的高釩鋼,其可磨性能很差,用一般磨料很難磨削,而用單晶剛玉磨料則能適用。單晶剛玉磨料磨削淬火鋼、工具鋼及其他合金鋼時,均能獲得良好的磨削效果。單晶剛玉磨料生產量較小,只推薦用于耐熱合金及難磨金屬材料的磨削。

    ④ 微晶剛玉(MA)  外觀、色澤、化學成分均與棕剛玉相似,所不同的是它的顆粒是由許多微小晶體集合組成。它具有強度高、韌性大,自銳性良好的特點,磨削過程中不易成大顆粒地脫落。由它制成的磨具磨損小,適于不銹鋼、碳素鋼、軸承鋼、特種球墨鑄鐵等材料的磨削,還用于重負荷磨削和精密磨削。

    ⑤ 鉻剛玉(PA) 磨料的硬度與白剛玉相似,韌性比白剛玉稍高,切削性能較好且有較高的強度和足夠的脆性,因此磨削工件的表面不易燒傷和不易產生裂紋,并能提高生產率。用它制成的磨具現狀保持性好,因而適用于成形磨削。鉻剛玉比白剛玉具有更好的磨削性能,能使被加工表面降低表面粗糙度值。鉻剛玉廣泛用于淬火鋼、合金鋼刀具、螺紋的磨削加工、量具及儀表零件的精密磨削。

    ⑥ 鋯剛玉(ZA)  是Al2O3和ZrO2的復合氧化物,韌性較好,適合于重負荷磨削及耐熱合金鋼、鈦合金、奧氏體不銹鋼的磨削。

    ⑦ 黑剛玉(BA)  磨料外觀呈黑色,具有一定的韌性,硬度比棕剛玉低,多用于自由研磨,如電鍍前、拋光的打磨或粗磨,用于噴砂,制作粗砂輪、砂布、砂紙等。

    ⑧ 黑碳化硅(C)  硬度比剛玉類磨料高,切刃鋒銳,但性脆。導熱性良好,散熱快,自銳性能由于剛玉磨料。適宜加工抗拉強度低的材料,如灰口鑄鐵、白口鑄鐵、青銅、黃銅、礦石、耐火材料、顧彩、玻璃、陶瓷、皮革、橡膠等,還適于磨削熱敏性材料,可用于干磨。黑碳化硅磨料可用于自由研磨,廣泛用于珠寶、玉器、瑪瑙制品的切割和整形等作業。

    ⑨ 綠碳化硅(GC)  磨料性質比黑碳化硅硬而脆,叫鋒利,具有尖銳的切削微刃,很容易切入被加工工件,但韌性不高。率碳化硅除具有與黑碳化硅相同的用途外,主要適用于硬質合金刀具和工件磨削、螺紋磨削及其工具的精磨,還可磨削瑪瑙、鐘表寶石軸承、高級珠寶玉器、貴重金屬(如鍺)的切割和自由研磨。其價格高于黑色碳化硅,除磨削硬質合金材料和技術要求較高的一些工件加工外,應盡量選用黑碳化硅磨料。

    ⑩ 立方碳化硅(SC)  性脆而鋒銳。用它制成的油石和小砂輪對微型軸承進行超精研磨和溝道磨削時有較強的磨削能力,并能降低微型軸承的表面粗糙度值。

    ? 碳化硼(BC)  磨料呈黑色,顆粒比金剛石更易于破碎而形成新的銳力的切削刃,切削性能保持性較好。但因工業生產規模較小,生產的碳化硼的粒度只有100#及更細的粒度,加之碳化硼磨料熱穩定性差,不能承受高溫作用,所以多將其制成研磨膏或拌入油劑用于自由研磨,適宜于硬質合金、寶石、陶瓷、模具、精密元件加工和拋光。


    2018年10月17日 18:27
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