1.6.5.Абразивные материалы

В последнее время абразивные инструменты находят все более широкое применение в обработке резанием благодаря обеспечению высокой производительности, точности и минимальной шероховатости не только на чистовых операциях, но и при формообразовании фасонных профилей методом глубинного шлифования. Только абразивными инструментами оказывается экономически целесообразной обработка современных труднообрабатываемых, сверхтвердых материалов и твердых сплавов. Парк станков для абразивной обработки достигает 20% от общего их числа, а в подшипниковой и некоторых других отраслях промышленности этот показатель достигает 60% и более.

Абразивные инструменты в своей основе содержат абразивные материалы, которые выпускаются в виде зерен и порошков и характеризуются высокими твердостью, прочностью, тепло- и износостойкостью. По своему происхождению абразивные материалы делятся на естественные и искусственные. Последние, благодаря большей однородности и низкому содержанию примесей, получили наибольшее применение в производстве абразивных инструментов. К искусственным абразивным материалам относятся электрокорунды, карбиды кремния, карбиды бора.

Электрокорунды получают плавкой в электрических печах боксита или глинозема, содержащих окись алюминия. В зависимости от содержания корунда электрокорунды бывают следующих разновидностей:

• нормальный электрокорунд марок 13А…16А содержит 93…96.5% корунда, характеризуемый высокими прочностью и вязкостью, что позволяет использовать его как на чистовых, так и на обдирочных операциях при обработке различных металлов;

• белый электрокорунд марок 22А…25А содержит 96…99% корунда и применяется для изготовления всех видов абразивных инструментов, а также микропорошков, используемых для обработки свободным абразивом;

• хромистый электрокорунд марок 33А, 34А, титанистый электрокорунд марки 37А, хромотитанистый электрокорунд марок 91А…94А содержат 95…98% корунда с добавлением хрома и титана, что улучшает абразивные свойствами. Легированные электрокорунды применяются для изготовления всех видов абразивных инструментов и, по сравнению с обычными электрокорундами, обеспечивают значительное повышение производительности при обработке конструкционных и углеродистых сталей;

• циркониевый электрокорунд марки 38А состоит из корунда (75…80%) и окиси циркония и используется для изготовления обдирочных кругов. По сравнению с кругами из электрокорунда круги из циркониевого электрокорунда работают на повышенных режимах резания, а на обдирочных операциях их стойкость до 40 раз;

• монокорунд марок 43А…45А содержит 98% корунда, обладает высокими механическими и режущими свойствами и применяется для изготовления всех видов абразивных инструментов, используемых для обработки труднообрабатываемых сталей и сплавов.

Карбид кремния получают плавкой в электропечах кремнезема и материалов с высоким содержанием углерода (кокс, антрацит и т.п.). В зависимости от процентного содержания чистого карбида и цвета различают карбид кремния зеленый и карбид кремния черный :

• карбид кремния зеленый марок 62С…64С обладает большим твердостью и абразивной способностью, но меньшей вязкостью. Изготавливается в виде кругов, брусков, абразивной шкурки, паст и применяется для обработки твердых сплавов (пластмассы, камень, мрамор и др.);

• карбид кремния черный марок 52С…54С отличается большей хрупкостью и применяется для обработки заготовок из чугуна, цветных металлов, неметаллических и хрупких материалов.

Карбид бора марки КБ получают плавкой шихты из технической борной кислоты и нефтяного кокса. Карбид бора содержит 84…93% кристаллического карбида бора , имеет малую зернистость, очень высокие твердость и хрупкость, и поэтому его выпускают в виде порошков и паст и используют для обработки (доводки) незакрепленным зерном деталей из твердого сплава и чугунов.