Главная       Продать работу       Заказать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Блог


Абразивные материалы

Абразивным материалом называются искусственные и естествен­ные минералы или кристаллы, зерна которых после измельчения обладают достаточной твердостью и прочностью и способны обраба­тывать путем царапания, скобления или истирания поверхности других твердых тел.

Из естественных минералов применяются алмаз, кварц, корунд, наждак, кремень, гранат.

К искусственным минералам относятся электрокорунд нормаль­ный Э, электрокорунд белый ЭБ, монокорунд М, карбид кремния зеленый КЗ и черный КЧ, карбид бора, борсиликокарбид, электро­корунд хромистый ЭХ, электрокорунд титанистый ЭТ.

Алмаз — природный минерал, состоящий из углерода с не­значительным количеством примесей. Многие кристаллы алмаза относятся к драгоценным камням первого класса, так как по красоте и блеску они превосходят другие драгоценные камни. Алмаз хрупок, но обладает высокой твердостью и способен царапать любые твер­дые минералы, встречающиеся в природе.

Добыча алмазов сопряжена с большими трудностями, так как даже в богатых месторождениях в одной тонне породы содержится от 0,02 до 0,1 а алмазов. В СССР в последние годы открыты богатые месторождения алмазов в Якутии.

В начале 60-х годов в СССР было организовано промышленное производство синтетических алмазов нескольких марок: АСО — обычной прочности с размерами зерен от 40 до 250 мкм, АСП — по­вышенной прочности с размерами зерен от 50 до 315 мкм, АСВ — высокой прочности с размерами зерен от 60 до 400 мкм, АСМ — микропорошки с размерами от 1 до 40 мкм. В последнее время полу­чены новые марки синтетических алмазов — АСК и АСКС, проч­ность которых не уступает прочности природных алмазов.

Кристаллы природных алмазов применяются для изготовления алмазных резцов, сверл, подшипников, стеклорезов, буровых коро­нок, наконечников к приборам для измерения твердости и опреде­ления шероховатости поверхности, волок для волочения проволоки малых диаметров. Однако наиболее широкое применение алмаз находит для изготовления алмазных шлифовальных кругов для заточки и доводки твердосплавного инструмента и для обработки деталей из твердых сплавов, оптического стекла, керамики и других твердых материалов. Кристаллы алмаза применяются также при правке шлифовальных кругов на операциях, где предъявляются высокие требования к качеству поверхности и точности деталей.

Природный алмаз условно обозначается А, а синтетические алмазы — АС, с добавлением условного обозначения марки: АСО, АСП, АСВ.

Корунд — минерал, состоящий из кристаллической окиси алюминия А1203 (глинозем) с различными примесями. Небольшие запасы корунда в природе позволяют применять его в ограниченных областях, главным образом для доводочных операций и для обра­ботки оптического стекла. Корунд имеет условное обозначение — Е.

Наждак — (условное обозначение Н) — мелкозернистый ми­нерал черного и черно-серого цвета, содержащий от 30 до 60% корунда, применяется для изготовления шкурок, абразивных из­делий для второстепенных операций, а также при полировке и при­тирке некоторых деталей.

Кварц, кремень, гранат имеют еще более ограни­ченное применение.

Наибольшее применение в настоящее время получили искусствен­ные абразивные материалы.

Электрокорунд получается при плавке шихты, состав­ленной из естественных пород, и представляет собой корунд с незна­чительными примесями других минералов. Электрокорунд выпус­кается следующих марок: нормальный — Э, белый — ЭБ, моно­корунд — М, хромистый — ЭХ, титанистый — ЭТ.

Электрокорунд нормальный получают в про­цессе плавки боксита в электрокорундовых руднотермических печах, он содержит главным образом окись алюминия А1203, имеет диапазон цвета от розового до темно-коричневого. В зависимости от содер­жания окиси алюминия электрокорунд нормальный подразделяется на несколько марок: Э1, Э2, ЭЗ, Э5 с 91, 92, 93 и 94,5%-ным содер­жанием А1203 соответственно. В настоящее время производство электрокорунда низших марок Э1, Э2, ЭЗ почти прекращено.

Электрокорунд белый получают в процессе плавки глинозема в электродуговых руднотермических печах, цвет зерен — розовый или белый. Содержание окиси алюминия в электрокорунде белом значительно выше, чем в нормальном. В настоящее время в основном выпускается электрокорунд белый марки Э9 с содержа­нием А1203 99% и выше.

Электрокорунд хромистый (технический рубин) получается путем плавки глинозема с присадками хромовой руды в электродуговых руднотермических печах. Он содержит не менее 97% А1203 и 0,4—1,2 % Сг203. Зерна ЭХ имеют розовую или темно­вишневую окраску, обладают более высокой по сравнению с ЭБ стабильностью физико-механических свойств и содержат больший процент монокристаллов.

Электрокорунд титанистый (техническийсапфир) получается также путем плавки, но с присадками двуокиси титана. Форма зерен ЭТ позволяет повысить их абразивную способность.

Монокорунд представляет собой электрокорунд, полу­чаемый из боксита не в виде технической породы, подлежащей дроблению, а непосредственно в виде отдельных кристаллов. Раз­личают два сорта монокорунда в зависимости от содержания А1203 — М97 и М98, имеющих маркировку М7 и М8 соответственно.

Карбид кремния (карборунд) получается в результате взаимодействия кремнезема и углерода в электропечах сопротив­ления и содержит около 98—99% БЮ и незначительное количество других минералов. Промышленность выпускает две разновидности карбида кремния — зеленый и черный, отличающиеся друг от друга цветом и некоторыми механическими свойствами. Зеленый карбид кремния по сравнению с черным более хрупок.

Условное обозначение карбида кремния зеленого — КЗ, карбида кремния черного — КЧ. В зависимости от содержания БЮ выпу­скаются следующие типы карбида кремния: К399 (К39), К398 (К38), КЧ98 (КЧ8), КЧ97 (КЧ7).

Карбид бора получают в дуговых электрических печах в результате взаимодействия борной кислоты и малозольного неф­тяного кокса. Карбид бора представляет собой твердый раствор бора в В4С и содержит до 94% В4С, около 1,5% свободного углерода и общего бора до 74%. Промышленность выпускает шлифпорошки карбида бора зернистостью 12—4 и микропорошки М40, М28.

Борсиликокарбид — абразивный материал, получае­мый плавкой в дуговой печи смеси борной кислоты, песка и угля и обладающий повышенной шлифующей способностью по сравнению с карбидом бора.

В 1957 г. из нитрида бора получены кристаллы вещества, наз­ванного боразоном. Боразон имеет такую же твердость как алмаз и выдерживает более высокую температуру (до 1300 °С). В нашей стране кубический нитрид бора КНБ назван эльбором (условное обозначение Л).

Основными свойствами абразивных материалов являются их твердость, абразивная способность, прочность и износостойкость.

Высокая твердость абразивных материалов является главной отличительной особенностью их. Для определения твердости абра­зивных материалов применяют различные методы. В технике наи­большее распространение получили метод царапания острием одного тела по поверхности другого и метод вдавливания алмазной пира­миды под малой нагрузкой в поверхность испытуемого материала.

Характеристики твердости, определяемые при этих методах, являются различными как по величине, так и по физическому смыслу. По методу царапания составлена минералогическая шкала твердости, а по методу вдавливания при нагрузке в 200 г — шкала микротвердости М. М. Хрущева.

Микротвердость абразивных и некоторых инструментальных и конструкционных материалов приведена ниже (в кгс/мм2).

Алмаз А и АС 8000—10600

Нитрид бора кубический КНБ 8000—10000

Карбид бора 4000—4800

Карбид кремния зеленый КЗ 2840—3300

Карбид кремния черный КЧ 2840—3300

Монокорунд М 2100—2600

Электрокорунд белый ЭБ 2200—2600

Электрокорунд титанистый ЭТ 2400

Электрокорунд хромистый ЭХ 2240—2400

Электрокорунд нормальный Э 2000—2400

Корунд Е 2000—2600

Кварц П 1000—1100

Карбид титана 2850—3200

Карбид вольфрама 1700—3500

Твердый сплав Т15К6, ВК8 1200—3000

Минералокерамика ЦМ332  1200—2900

Быстрорежущая сталь закаленная Р18  1300—1800

Сталь инструментальная углеродистая закаленная У12 1030

Сталь углеродистая закаленная Ст.4 560

С повышением температуры микротвердость абразивных мате­риалов снижается (табл. 4).

Повышение температуры до 1000 °С уменьшает микротвердость почти в 2—2,5 раза по сравнению с микротвердостью при комнатной

температуре. Повышение температуры до 1300 °С вызывает снижение твердости абразивных материалов почти в 4—6 раз.                                                  

Таблица 4. Микротвердость абразивных материалов

Температура, град

Микротвердость, кгс/мм

КЗ; КЧ

Э

20

3300

2400

500

2460

2350

600

2250

2250

700

2180

2050

800

1710

1850

900

1520

1490

1000

1385

1250

1100

1170

980

1200

970

570

1300

800

410

Под абразивной способ­ностью понимается способ­ность кристаллов обрабаты­вать тот или иной материал.

Для сравнения абразивной способности опыты проводят при шлифовании абразивными зернами, помещенными между двумя стеклянными дисками, вращающимися в разные сто­роны. По количеству сошлифованного материала с дисков за определенный промежуток времени судят об абразивной способности, принимая за единицу абразивную способность алмаз­ных зерен (табл. 5).

Табл. 5 Абразивная способность абразивных материалов

Наименование материала

Абразивная способность

по износу стеклянного диска, г

относительная (по отношению к алмазу)

Алмаз

Эльбор

Карбид кремния

Карбид бора

Монокорунд

Электрокоруцц хромистый

Электрокорунд белый Э9

Электрокорунд белый Э8

Электрокорунд нормальный Э5

Электрокорунд нормальный ЭЗ

Корунд природный Е

Наждак Н

Кварц П

0,75—0,77

0,58—0,64

0,4 —0,45

0,50—0,58

0,160

0,164

0,156

0,135

0,170

0,155

-

-

0,047

1,0

0,75—0,85

0,25—0,45

0,5 —0,70

0,15—0,25

0,25

0,15—0,25

0,15—0,20

0,14—0,20

0,13

0,03

0,08

0,02

0,03

О прочности абразивных материалов судят по их механическим свойствам: пределу прочности при изгибе и сжатии, а также проч­ности зерен при раздавливании под действием статической на­грузки. Показателем прочности при раздавливании служит процент­ное весовое количество абразивных зерен, не просеивающихся через то же сито, с которого была взята навеска для испытания, т. е. зерен, не разрушившихся или разрушившихся незначительно. Давление при испытании принимается равным 30 кгс/см вес навески — 5 г. Для определения прочности алмазных зерен вес навески принимается равным 1 г, а удельное давление 50 кгс/см\ Таким образом, удельное давление при испытании алмазных зерен в 1,65 раз выше, чем при испытании обычных абразивных зерен. Минимальные значения механической прочности различных абра­зивных материалов указаны ниже в %:

Алмаз природный  90

Алмаз синтетический марки АСВ 80—90

марки АСП16 40

АСП6 50

марки АСОІб 30

АСОб 48

Электрокорунд белый Э9 85—90

Электрокорунд белый Э7 75—80

Электрокорунд хромистый ЭХ7 80—90

Электрокорунд титанистый ЭТ7 75—85

Монокорунд М8 85

Монокорунд М7 75

Электрокорунд нормальный Э5 80—85

Электрокорунд нормальный ЭЗ 70—80

Электрокорунд нормальный Э2 65—75

Карбид кремния КЧ и КЗ 75—80

Механическая прочность на раздавливание характеризует дробимость зерен.

О прочности единичных зерен абразивных материалов судят по пределу прочности при различных видах нагружения: при сжатии, при изгибе и т. п. (табл. 6).

Таблица 6. Механические свойства некоторых абразивных и инструментальных материалов

Наименование материала

Предел прочности, кгс1мм%

при изгибе

при сжатии

Алмаз

21 49

200

Карбид бора

Карбид кремния:

21—28

180

                    перпендикулярно оптической оси

15,5—16,5

224

                    параллельно оптической оси

2,3

58

Электрокорунд:

37

224—304

                    перпендикулярно оптической оси

34,7

160

                    параллельно оптической оси

8,72

75

Минералокерамика

30

400

Твердый сплав ВК8

140

300

Твердый сплав Т15К6

115

300

Быстрорежущая сталь Р18

 -

370

Из данных, приведенных выше, видно, что алмаз обладает наибольшей твердостью, прочностью и абразивной способностью. Карбид кремния, обладающий значительной микротвердостью и аб­разивной способностью, позволяет использовать его при шлифова­нии твердых сплавов, а также металлов, обладающих низким сопро­тивлением разрыву.

При подборе связующего вещества в абразивных и алмазных кругах большую роль играет коэффициент линейного теплового расширения и коэффициент теплопроводности.

Коэффициент теплопроводности у алмаза в 14 раз больше, чем у карбида кремния, и почти в 45 раз выше, чем у электро­корунда.

С повышением температуры коэффициент линейного расширения и коэффициент теплопроводности уменьшаются. Например, повы­шение температуры с 20 до 900 °С уменьшает коэффициент тепло­проводности алмаза в 4 раза.

При нагревании на воздухе алмаз не сгорает до 800 °С, при нагревании в окислительной среде алмаз сгорает при температуре 500—800° С с образованием углекислого газа СОа.

Карбид кремния начинает окисляться при нагреве в 800 °С, но процесс окисления идет очень медленно.

Термостойкость абразивных материалов в °С показана ниже.

Эльбор 1300—1500

Алмаз 700—900

Карбид кремния 1200—1300

Электрокорунд 1300

Карбид бора  500—600

Минералокерамика 1200

Твердый сплав ВК8 900

Быстрорежущая сталь Р18  600

Углеродистая инструментальная сталь У-12 200




Комментарии