Механические свойства алмазных шлифпорошков

Марка шлифпорошка	Размеры зерен, мкм	Прочность, Н
АСО АСР АСВ АСК АСС	40…160 50…250 63…315 80…400 100…630	1,5…2,2 2,6…7,0 4,3…13,0 9,0…27,0 20,0…60,0

Нитрид бора. Кубический нитрид бора используется в виде абразивных зерен в шлифовальных кругах, предназначенных для обработки поверхностей на режущих инструментах из быстроре-жущих сталей и деталях машин из труднообрабатываемых ма-териалов. Шлифпорошки из нитрида бора выпускаются двух марок с обозначением ЛО и ЛП.

Зернистость абразивных материалов. Размер зерен абразив-ных материалов определяется понятием зернистости. Разделение абразивных зерен по размерам проводится двумя методами:

а) гидравлическим способом;

б) просеиванием через сита.

В первом случае зерна, находящиеся в движущемся ламинар-ным потоком гидропульте, осаждаются с различной скоростью в зависимости от их массы – чем крупнее зерно, тем быстрее оно осаждается. Во втором случае используются сита с последова-тельно уменьшающимися размерами ячеек. Ситовое разделение больше распространено, так как позволяет разделять абразивные зерна на фракции с более точным определением граничных раз-меров частиц, соответствующих размерам ячеек сеток на ситах.

Абразивные зерна в зависимости от размеров разделяются на следующие группы:

а) шлифовальные зерна (шлифзерна);

б) шлифовальные порошки (шлифпорошки);

в) микропорошки.

Внутри каждой группы разделение по размерам зерен произ-водится по номерам зернистости. Номер зернистости является также характеристикой круга и входит в маркировку круга, на-носимую на его нерабочей поверхности. Номера зернистости аб-разивных материалов (кроме алмазов и эльбора) и соответст-вующие размеры квадратных ячеек сеток на ситах (табл. 16.4) из-меняются в геометрической прогрессии с модулем для шлифзерна и шлифпорошков и с модулемдля микропорош-ков. Верхний предел размеров абразивных зерен соответствует размеру стороны ячейки сита в свету. Через такое сито зерно про-ходит. Нижний предел соответствует размеру стороны ячейки в свету следующего по очереди сита, на котором зерно задержи-вается. В массе шлифзерна данной зернистости допускается наличие некоторого количества более крупных и более мелких зерен, соответствующих соседним номерам зернистости.

Зернистость алмазных и эльборовых порошков обозначается дробью, в которой числитель соответствует наибольшему, а зна-менатель – наименьшему размеру в микрометрах зерен данной фракции. Контроль размеров алмазных и эльборовых зерен после разделения их с помощью сит на фракции производят, используя микроскоп.

Таблица 16.4

Зернистость абразивных материалов

Шлифзерно		Шлифпорошки		Микропорошки
зернис-тость	размеры зерен, мм	зернис-тость	размеры зерен, мм	зернис-тость	размеры зерен, мкм
200 160 125 100 80 63 50 40 32 25 20 16	2,50…2,00 2,00…1,60 1,60…1,25 1,25…1,00 1,00…0,80 0,80…0,63 0,63…0,50 0,50…0,40 0,40…0,32 0,32…0,25 0,25…0,20 0,20…0,16	12 10 8 6 5 4	0,16…0,12 0,12…0,10 0,10…0,08 0,08…0,06 0,06…0,05 0,05…0,04	М40 М28 М20 М14 М10 М7 М5	40…28 28…20 20…14 14…10 10…7 7…5 5…3

Абразивная способность. Материалы, из которых изготов-ляются абразивные зерна, обладают различной абразивной спо-собностью – способностью при взаимодействии с обрабатывае-мым материалом разрушать его в виде мелкодисперсных частиц. Абразивная способность характеризуется отношением массы снятого (диспергированного) материала к массе израсходован-ного шлифовального материала в заданных условиях их взаимо-действия. Абразивная способность природных и синтетических алмазов принята за единицу. Остальные абразивные материалы обладают меньшей абразивной способностью: алмазы А, АС – 1,0; эльбор ЛО – 0,8; карбид бора – 0,71; карбид кремния 55С – 0,55; монокорунд 45А – 0,22; электрокорунд нормальный 15А – 0,2…0,22; электрокорунд хромистый 34А – 0,21; электрокорунд белый 24А – 0,18…0,2; электрокорунд титанистый 37А – 0,15.

Твердость. Высокая твердость абразивных материалов являет-ся необходимым условием их способности производить резание. Оценка твердости материалов может производиться двумя спо-собами – нанесением царапин на их поверхностях и вдавливанием в их поверхности алмазной пирамиды. Большее распространение получил второй метод. Согласно этому методу алмазная пирамида с силой 2 Н вдавливается в поверхность испытуемого образца и оставляет на ней отпечаток, площадь которого зависит от твердости материала. Чем тверже материал, тем меньше площадь отпечатка. Измерив микроскопом площадь отпечатка, по шкале Хрущева можно определить значение микротвердости в мега-паскалях. Микротвердость основных абразивных материалов име-ет следующие значения (МПа): эльбор ЛО – 73…100; карбид бора – 33…45; карбидкремния 55С, 64С – 28…36; электрокорунд титанистый 37А – 22…33; монокорунд – 21…26; электрокорунд хромистый – 20…22; электрокорунд белый 24А – 20…21; элект-рокорунд нормальный 15А – 18…20.

Сравнивая данные по абразивной способности и микротвер-дости различных материалов, можно заметить, что чем тверже абразивный материал, тем выше его абразивная способность, и наоборот.

Температуростойкость. В процессе резания абразивные зерна шлифовальных кругов подвергаются кратковременному цикли-ческому нагреву до высоких температур. Поэтому такая ха-рактеристика, как температуростойкость абразивных материалов, оказывает существенное влияние на режущую способность шлифовальных кругов. Наиболее распространенные абразивные материалы имеют следующие значения термостойкости (): электрокорунд белый хромистый – 1700…1800; монокорунд – 1700…1800; карбид кремния – 1300…1400; электрокорунд нор-мальный – 1250…1300; эльбор – 1200…1500; алмаз – 700…850; карбид бора – 700…800.

В отличие от характеристик твердости и абразивной способ-ности наиболее термостойкими являются электрокорунды, а са-мую низкую термостойкость имеют карбид бора и алмазы.