Основные характеристики абразивного материала

Категория:
Инструментальные материалы


Основные характеристики абразивного материала

Форма зерен. Зернами называют частицы абразива, размеры которых в поперечном сечении не превышают 5 мм. Форма абразивных зерен характеризуется соотношением между их длиной, высотой и шириной. Абразивные зерна, у которых все три измерения близки к равенству или равны, называют изотермическими или нормальными. Такие зерна обладают наибольшей прочностью. Если длина превышает высоту, зерна называются пластинчатыми, при большом превышении длины над высотой — мечевидными.

Абразивные зерна имеют закругленные вершины с радиусом скругления от 3 до 30 мкм. Углы при вершинах зерен электрокорунда колеблются в пределах 40—145°; при этом количество зерен с острыми углами (т. е. с углами меньше 90°) составляет примерно 25—30%, а с углами больше 90° — 75—70%. Следовательно, зерна электрокорунда имеют большей частью тупые углы при вершинах, поэтому при шлифовании между зернами и обрабатываемой поверхностью возникает значительное трение и нагрев.

Алмазные зерна имеют значительно меньшие углы при вершинах и радиусы закругления. Например, для синтетического алмаза АС 12 средние значения г = = 2,2 мкм, а угол при вершине — 57°. При работе алмазным инструментом это уменьшает нагрев и деформацию детали.

Зернистость — крупность зерен, их линейный размер. Абразивные зерна определенной зернистости получают путем разделения продуктов дробления абразивов по размерам.

Абразивные материалы по крупности зерна (ГОСТ 3647-71) разделяются на следующие группы и номера зернистости:

Каждый номер зернистости характеризуется следующими фракциями: предельной, крупной, основной, комплексной и мелкой (первой и второй). Комплексная фракция для шлифзерна и шлифпорошков состоит из трех фракций — крупной, основной и смежной; для микропорошков — из двух фракций — основной и смежной.

В зависимости от процентного содержания основной фракции при соблюдении норм по остальным фракциям номер зернистости дополняется буквенным индексом. Например, если зерновой состав шлифзерна содержит основной фракции не менее 55%, то обозначение номеров зернистости будет: 200-П; 160-П; 125-П; . . . 16-П. Если зерновой состав шлифпорошков содержит основной фракции не менее 45—40%, то обозначение номеров зернистости будет: 12-Н; 10-Н; 8-Н; . . . 3-Н.

Нормы содержания отдельных фракций для шлифзерна, шлифпорошков, микропорошков и тонких микропорошков должны соответствовать ГОСТ 3647-71.

Алмазные порошки представляют собой совокупность алмазных зерен различной величины и формы в виде монокристаллов, их осколков, сростков и поликристаллов.

В зависимости от размера зерен, метода их получения и контроля порошки делятся на две группы:
1) шлифпорошки, получаемые путем рассева на ситах, с контролем зернового состава ситовым методом;
2) микропорошки, получаемые путем классификации с использованием жидкости и контролем зернового состава микроскопическим методом.

Зерновой состав алмазных порошков характеризуется совокупностью фракций: основной, преобладающей по количеству, и побочных — крупной и мелкой, выраженных в процентах, причем шлифпорошки — по массе, микропорошки — по числу зерен.

Размер зерен в каждой фракции шлифпорошков определяется размерами (в мкм) сторон ячеек двухкон-трольных сит (по ГОСТ 3584-53), через верхнее из которых зерна должны проходить, а на нижнем задерживаться. Зернистость шлифпорошка определяется по основной фракции и обозначается дробью.

Алмазные шлифпорошки выпускаются по зернистости широкого и узкого диапазона. Диапазоны зернистостей определяются номерами сеток и размерами ячеек.

Из синтетических алмазов выпускают микропорошки марок АСМ и АСН, а из природных —марок AM и АН. Микропорошки марок АСМ и AM обладают нормальной абразивной способностью; из них изготовляют инструменты, пасты и суспензии, применяемые при обработке твердых сплавов, закаленных сталей, стекла и других твердых материалов.

Микропорошки марок АСН и АН обладают повышенной абразивной способностью. Из этих микропорошков изготовляют инструменты, пасты и суспензии, применяемые при обработке природных и синтетических алмазов, корундов, специальной керамики и других сверхтвердых хрупких труднообрабатываемых материалов.

В алмазных микропорошках допускается не более 2% пластинчатых и удлиненных зерен, величина которых превышает наибольший размер зерна основной фракции более чем в полтора раза, при этом общее количество крупных зерен не должно превышать 5%.

Твердость. Абразивные материалы должны иметь более высокую твердость, чем обрабатываемый материал. Если твердость обрабатываемого материала равна твердости обрабатывающего материала или близка к ней, процесс обработки возможен, но недостаточно производителен. Абразивные материалы, обладающие меньшей твердостью, применяют для доводки и полирования.

Определить твердость абразивных материалов можно несколькими методами. Один из них основан на вдавливании в абразивный материал алмазной пирамиды с углом при вершине 136°. В этом случае, пользуясь прибором ПМТ-3, определяют микротвердость при нагрузках на алмазную пирамиду от 20 до 200 гс.

Минеральный состав. Минералогическая характеристика зерна устанавливается методом микроскопического анализа дробленых абразивных материалов, который определяет их минеральный состав и строение. Химические анализы выявляют наличие и количество в зерне основных элементов и примесей. Примеси изменяют свойства материала и затрудняют возможность изготовлять абразивные инструменты заданного и постоянного качества.

Определение объемного веса производится на приборе, который состоит из приспособления для засыпки зерна, встряхивающего механизма и мерного цилиндра.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум