Абразивные частицы, используемые для шлифовальных кругов | Отрасли | Металлургия

Абразивные частицы, используемые для шлифовальных кругов, бывают двух типов:1. Природный абразив и 2. Искусственный абразив. Как правило, для большинства целей природные абразивы не используются из-за определенных преимуществ искусственного (искусственного) абразива.

Природные абразивы:

Они созданы неконтролируемыми силами природы.

Ниже перечислены обычно встречающиеся и используемые природные абразивы:

(a) Песчаный камень или твердый кварц

(b) Наждак (50-60% кристаллического A1 ₂ О ₃ + Оксид железа)

(c) Корунд (75-90% кристаллического A1 ₂ О ₃ + Оксид железа

(d) Бриллианты

(e) Гранат.

Эффективность абразивных частиц:

Эффективность абразивных частиц зависит от:

(i) Чистота

(ii) Единообразие композиции.

(iii) Твердость - Общее правило заключается в том, что твердость абразива должна быть больше, чем твердость рабочего материала.

(iv) Прочность - если круг не жесткий, абразивные частицы будут легко разрушаться, и износ круга будет чрезмерным.

(v) Резкость излома - лучшее режущее действие достигается при использовании абразивов с острыми краями. Природные абразивы дают закругленные края и, следовательно, неэффективны при резке.

Достижения в области абразивных частиц:

Произошел значительный сдвиг в типе рабочего материала с мягких материалов на твердые, используемых в различных областях. Любой твердый материал можно обработать или обработать только шлифованием. Эти новые и более твердые материалы представляют собой определенную проблему для шлифовального круга.

Все это требует значительного улучшения шлифовальных кругов, как с точки зрения спецификации круга, так и с точки зрения технологии изготовления круга.

Вот некоторые из этих улучшений:

i. Более жесткие абразивные материалы, которые остаются острее в течение длительного периода времени.

ii. Рыхлые абразивные материалы, которые постоянно затачиваются, открывая новые и более острые режущие кромки.

iii. Колеса, которые создают низкий уровень вибрации на высоких скоростях.

iv. Более жесткие геометрические допуски на колесах.

Производители абразивов разработали различные решения для удовлетворения вышеуказанных требований, в некоторых из них используется комбинация новых абразивов (одним из таких продуктов является линейка продуктов 86A), улучшенных систем связки и более жестких производственных ограничений, в результате получился превосходный продукт для точного шлифования.

Абразив 86A - это революционный абразив для точного шлифования. В основном существует два семейства абразивов, а именно. Оксид алюминия (AlO) и карбид кремния (SiC).

Абразивные материалы из оксида алюминия используются для шлифования черных металлов, а карбид кремния - для шлифования цветных металлов. В семействе абразивов AlO есть различные типы абразивов в зависимости от их химического состава и кристаллической структуры.

Монокристаллический AlO (обозначенный как 32A) и белый оксид алюминия (38A) - два наиболее распространенных типа абразивов AlO. 32A - это быстрорежущий абразив, используемый для точного шлифования в тяжелых условиях. 38A - это рыхлый абразив, используемый для точного шлифования.

Свойства обоих этих абразивов были объединены для получения революционно нового обычного абразива под названием 86A. Это зерно имеет способность сохранять край в течение более длительного периода времени, что приводит к более холодному резанию и меньшему металлургическому повреждению рабочей поверхности. Кроме того, более долговечная режущая кромка означает большее количество операций между правками, что снижает затраты на шлифование.

Абразив 86A лучше всего подходит для высокопроизводительных приложений из-за высокой скорости съема материала. Он также доказал свою эффективность на трудно шлифуемых материалах. Абразив 86A лучше всего подходит для шлифования быстрорежущих сталей, литых сплавов и фрез, никелевых сплавов и высокохромистых сталей. Твердость абразивов 86A составляет порядка 2150–2250 кНуп, тогда как твердость абразивов 38А составляет около 1900–2100 кНуп.

Сравнительные характеристики абразивов 86A и абразивов 38A показаны на фиг. 20.4 (а) и (б). Понятно, что коэффициент шлифования (определяемый как отношение объема удаленного материала к объему износа круга) для круга 86A выше в диапазоне скоростей съема материала по сравнению с абразивом 38A.

Удельная вязкость зерна у абразивов 86A выше, чем у абразивов 38A. Кроме того, удельная энергия шлифования ниже для круга 86A, поскольку при одинаковой мощности, потребляемой обоими кругами, материал, удаляемый кругом 86A, значительно выше. В конечном счете, шлифовальная способность (определяемая как отношение коэффициента шлифования к удельному коэффициенту шлифования) кругов 86A выше, чем у кругов 38A.

Некоторые из областей применения, в которых абразивы 86A продемонстрировали значительное превосходство, - это шлифование в инструментальном цеху, плоское шлифование, шлифование зубчатых колес, внутреннее шлифование, шлифование дорожек подшипников и другие формы формования.

Искусственный или промышленный абразив:

Качество и состав этих частиц можно легко контролировать, а их эффективность намного выше, чем у природных абразивов.

Наиболее часто используемые промышленные абразивы:

(a) Карбид кремния (SiC):

Доступен в различных цветах. Особая разновидность голубовато-зеленого цвета очень подходит для заточки режущих инструментов. Его торговые наименования - «Карборандум», «Кристолон». «Электрон» и др.

(b) Оксид алюминия (Al ₂ О ₃ ):

Торговые названия плавленого оксида алюминия - «Алоксит»; «Алундум» и «Боролон». Его особая форма - белый Al ₂ . 0 ₃ который в чистом виде выглядит как блестящий белый кристалл. Он наиболее подходит для инструментальных сталей, где тепловыделение при шлифовании невелико.

(c) Карбид бора.

(d) Нитрит бора (CBN):

Шлифовальные круги с CBN используются для шлифования закаленных и трудно шлифуемых сталей. Они имеют долгий срок службы и высокую степень измельчения. Температура, возникающая при шлифовании, намного меньше и, следовательно, гораздо лучше отделка и качество поверхности.

Производство искусственных абразивов:

(a) Карбид кремния:

При производстве следующие ингредиенты тщательно перемешиваются и нагреваются в электрической печи при температуре около 2320 ° C в течение примерно 36 часов. Затем всю твердую массу измельчают, промывают и обрабатывают щелочами.

Его снова промывают и, наконец, измельчают до мелких частиц. Затем их просеивают через сита с разным числом ячеек. Для тонкого помола берутся частицы размером 180… 200 меш.

Различные ингредиенты:

(i) Песок Silca - 25 частей

(ii) Нефтяной кокс, полученный неразрушающей перегонкой (в очень чистой форме) - 34 части

(iii) Поваренная соль - 2 части

(iv) Пила (порошок из дерева) - 12 частей

Из этого кварцевого песка образуется кремний, нефтяной кокс дает углерод, а опилки сгорают при высокой температуре, образуя пористую структуру. Обычно он зеленовато-черного цвета.

(b) Оксид алюминия (Al ₂ О ₃ ):

Его получают путем плавления минерального боксита (гидратированный Al ₂ О ₃ + Si ₂ О ₃ + оксид титана) в смеси с измельченным коксом и ломом железа. Он плавится в электрической печи и после завершения плавления измельчается, промывается, обрабатывается щелочами, снова промывается и, наконец, измельчается и сортируется. Он красновато-коричневого цвета, твердый и острый, имеет тенденцию легко ломаться и поэтому используется для шлифования инструментальных сталей.

Сравнение SiC и Al ₂ О ₃ (i) Al ₂ О ₃ более жесткий, чем SiC, но его твердость меньше. Аль ₂ О ₃ поэтому очень подходит для измельчения материалов с высокой прочностью на разрыв (2700 кгс / см ² ). Если Al ₂ О ₃ При использовании материала с низким пределом прочности на растяжение сопротивление, оказываемое материалом на шлифовальный круг, будет меньше.

В этом случае абразивные частицы не будут падать с круга и будут тупиться, поэтому шлифование будет плохим. Следовательно, все твердые материалы, такие как быстрорежущая сталь, прочная бронза и медь, должны быть заземлены Al ₂ . О ₃ а не другие.

(ii) SiC более твердый и хрупкий. Если он будет использоваться с материалами с высокой прочностью на разрыв, то работа на круге будет обеспечивать большее сопротивление, и абразивные частицы будут быстро падать из-за быстрых трещин, вызывающих более быструю самозаточку.

Он в основном используется с материалами с низкой прочностью на разрыв, такими как чугун, твердосплавные наконечники, вольфрамовый инструмент и все неметаллические материалы, такие как мраморный камень, твердая резина, пластик, кожа и т. д. Эти материалы, более жесткий Al ₂ О ₃ частицы меньше подвержены трещинам. Устойчивость к царапанью частиц SiC больше. SiC особой формы используется для шлифования и переточки инструментов с твердосплавными напайками.