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磨料磨具技術

發布者:admin 時間:2019-05-21 15:40:00
過去的幾十年裏,在機械製造行業中,磨削工藝得到了非常廣泛的應用,隨著零件精度地不斷提高,外圓內孔研磨和珩磨等精加工工藝越來越多被各種零件的製造商采用,因此,磨料磨具技 術也在不斷地向前進步。
要比較好地完成珩磨加工,選擇合適的磨料是非常重要的,磨料選擇的一個基本準則就是磨料的硬度要高於被加工材料的硬度。
    
自然界中最堅硬的材料為金剛石,以下依次為氮化硼、碳化硼、碳化矽、氧化鋁、天然剛玉、黃玉和石英,其中金剛石、立方氮化硼、碳化矽和氧化鋁磨料是最為常用的,圖為這四種磨料在硬度上的排列順序。
    
金剛石、立方氮化硼稱為超級磨料;氧化鋁、碳化矽稱為普通磨料(或傳統磨料)。
首先介紹的是氧化鋁磨料,氧化鋁磨料是從礬土中通過化學方法提煉出來的,大塊的氧化鋁用機械進行破碎,破碎後的顆粒按照粒度和形狀標準嚴格分級。按照純度和顆粒形狀的不同主要分為四種:  
白色氧化鋁:氧化鋁的含量99%,外形比較尖銳,晶體間結合力比較弱,脆性比較高。由於這些特點,白色氧化鋁磨料比較適合磨削碳含量較高的硬鋼和熱敏感度較高的合金鋼,硬度HRC62以上,能夠得到比較好的切削性能和好的孔形,但是白色氧化鋁磨損也是非常快速的。白色氧化鋁還能夠應用於不同鑄鐵缸體的精加工,應用機理是利用白色氧化鋁鋒利的切削刃,在較低的切削力下產生比較好的切削效果,獲得良好的孔形精度,減少由於鑄件內壁不均勻導致的珩磨中不規則的零件變形。  紫色氧化鋁:含94-97%氧化鋁和1.5%鉻,晶體形狀平整一點,同時由於鉻的存在晶體間結合力有了增強,所以有一定耐磨性。
紫色氧化鋁磨料並不常用。非常適用於HRC60左右碳鋼合金鋼零件的珩磨。  
紅色氧化鋁:92%-96%氧化鋁加入3%的鉻燒製而成,晶體形狀較規則,脆性降低,耐磨性增強,比白色氧化鋁更堅硬,切削能力有所下降。  棕色氧化鋁:96%氧化鋁,棕 色是因為除氧化鋁外其他成分如Na、K等,晶體形狀規則,晶體組織堅硬脆性很低,適用於大多數鋼材料重型零件的重負載條件下大餘量珩磨,也適用於加工各類鍛造成型零件。
藍色氧化鋁:棕色氧化鋁經過高溫燒結後變成藍色,藍色氧化鋁是所有氧化鋁中最為耐用的品種。
碳化矽是矽的一種共價鍵碳化物,硬度高、耐高溫、導電、導熱性好,遇強酸、堿不起反應,主要應用在磨具製造、化工、微電子、航空、航天、冶金等領域。碳化矽磨粒的不完整性比氧化鋁磨粒高很多,晶粒大多成錐形,尖角非常密集。碳化矽一般是用無機矽鈣化合物和碳在高溫條件下發生化學反應生成。生成後的大塊碳化矽用機械進行破碎,破碎後的顆粒按照粒度標準進行嚴格分級。

碳化矽磨料分為兩種:  
綠色碳化矽:99%高純度碳化矽,具有典型的碳化矽磨料所有特點。  黑色碳化矽:相對於綠色碳化矽磨料晶體形狀略鈍,但是增加了磨粒的堅固程度。 黑色碳化矽磨料適用於所有材料的精珩加工,適用於有色金屬工件的加工。綠色碳化矽磨料被應用在汽車發動機缸體的精珩加工中,主要是由於其良好的切學性能,保證在極小的切削力作用下精珩缸孔,保證孔形的精確。 
陶瓷粘結劑油石條製作過程:磨料、黏土、長石混合後,在模具上壓製成形,通過高溫燒結成陶瓷狀。陶瓷粘結劑是普通磨料油石的最常用粘結劑,優點是成本低,適用範圍廣。硬度等級主要取決於粘結劑的材料和燒結的溫度。  
油石條包括3部分:磨料、粘結劑顆粒和氣孔。