АЛМАЗЫ И ОБЛАСТЬ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ АЛМАЗНОЕ ШЛИФОВАНИЕ

1. характеристика и свойства алмазов

Для изготовления кругов, брусков, притиров и дру­гих абразивных инструментов используют алмазные зерна как естественного, так и искусственного происхождения размером от 50 до 200 мкм. Более крупные зерна есте­ственного происхождения (до 630 мкм и выше) приме­няются для изготовления резцов, наконечников и т. д., а более мелкие (до 1 мкм и мельче) — для паст, надфилей и т. д. Применение алмазов в технике определяется их физико-механическими свойствами.

Характеристики и области применения различных аб­разивных материалов даны в табл. 1, из которой видно, что как естественный, так и искусственный алмазы по своим свойствам превосходят свойства всех других абра­зивов. Важным свойством алмазов является их твердость (микротвердость), определяемая прибором ПМТ-3. Алмазы являются самым твердым абразивным материалом. По твердости они в 2,5—3 раза превосходят карбид кремния и карбид бора и в шесть раз —сплав типа В К (вольфрамо­кобальтовые твердые сплавы).

Модуль упругости алмазов значительно больше модуля упругости любых других абразивных материалов. Так, на­пример, карбид бора имеет модуль упругости 29600 кПмм2, а алмаз — 90 000 кПмм2. Алмазы имеют более высокую шлифующую способность, чем другие абразивы.

Алмазы в виде кристаллов размером свыше 800— 1000 мкм применяются для правки, расточки и т. д.

Алмазный порошок, представляющий собой смесь зерен неправильной формы и различного размера, является ос­новой любого абразивного инструмента. Размер зерен классифицирован по ГОСТу 9206—59 (см. гл. II.) В то же время форма зерен, являющаяся важной характери­стикой их износостойкости, в настоящее время не класси­фицирована.

Наименование абразивного • материала

Условное обо­значение

Краткая хаРактеристика абразивного материала

Основной со­ставляющий эле­мент

Твер­

дость

Д

Н

и

п

О.

и

f-M

о-

0.3

яД

£ я

Шлифующая

способность

Температура, при которой те­ряется свойство абразива, °С

Состояние и область применения

и

о

о

£

о

с

к

К

Я

О 2 О <у

С М

Алмаз есте­ственный

А

Лучший сорт «Карбонад» черного цвета

с

10

15

10 060

1,0

600—

700

Порошки — в кругах и брусках для обработки твердых сплавов и сталей Микропорошки для доводки и полирования

Электрокорунд

нормальный

Э

Кристаллическая окись алюминия буро-драсного или коричневого цвета

92—95%

А1203

9

12

2000—

2200

0,1-0,12

Зерна’— в кру­гах

Микропорошки для обработки сталей

Электрокорунд

белый

ЭБ

■ Кристаллическая окись алюминия белого или светло — розового цвета

98-99%

А1203

9

12

2300—

2400

0,14— 0,16

Таблица 1

Характеристики и применение различных абразивных материалов

Продолжение табл. 1

Наименование

абравивного

материала

Условное обо­значение

Краткая характеристика абразивного материала

Основной со­ставляющий эле­мент

Твер­

дость

.0

н

и

о

ЄС

а

о

ей

ь „ а |

я >

Шлифующая

способность

Температура, при которой те­ряется свойство абразива, °С

Состояние н область применения

>> 

о

о

о

£

о

с

1

|8 с и

Карбид крем­ния зеленый

КЗ

Кристаллы зеле­ного цвета

97—98%

SiC

13

2900—

3500

0,45— 0,50

1000— 1200

Зерна — в кру­гах для шлифо­вания и заточки Шлифпорошки для доводки твер­дых сплавов

Карбид крем­ния черный

кч

Кристаллы черно­го цвета

95-98%

SiC

13

0,25— 0,40

Карбид бора

85—94%

в4с

14

3350-

4300

0,5

Порошки — для доводки твер­дых сплавов

Титанистый ко­рунд

тк

Кристаллическая окнсь алюминия с присадками’титана светло-розового цвета

Не ме­нее 97%’ А1г03

13

2300—

2400

0,2—0,25

Порошки — для доводки ста­лей

Наиболее целесообразно разделять зерна по форме на три группы:

1) равноосные или изометричные зерна (октаэдры, ром­бододекаэдры), у которых размеры в среднем одинаковы во всех направлениях;

2) Подпись:плоские или пластинчатые зерна, у которых размеры в двух направлениях резко преобладают над размером в третьем направлении;

3) игольчатые или мечевид­ные зерна, у которых размер в одном направлении резко пре­обладает над размерами во всех других направлениях.

При изготовлении инстру­мента на различных связках применяются алмазные зерна различной формы: для бакели­товой связки — игольчатые и пластинчатые; для металличе­ской — изометричные и т. д.

Чтобы придать алмазным зер­нам большую однородность по прочности, их разделяют на три группы: изометричные, пластин­чатые и промежуточные.

Синтетические алмазы в на­стоящее время условно класси­фицированы так:

1) синтетический алмаз обычной прочности (АСО);

2) синтетический алмаз повышенной прочности (АСП);

3) синтетический алмаз высокой прочности (АСВ).

Если за единицу прочности принята прочность

натурального кристалла алмаза, то АСО имеет лишь 30% указанной прочности, АСП — 60%, а АСВ — 85— 90%.

С целью повышения работоспособности алмазных зерен применяют ряд дополнительных бпераний, облагоражи­вающих их, а именно: термическую и химическую обра­ботку, овалйзацию и т. д. Степень влияния термообработки зерен на изменение удельного съема твердого сплава кру­гами из естественных й синтетических алмазов показана на рис. 1. Применение овализации позволяет улучшить форму алмазных зерен, что дает возможность использовать

такие зерна при более грубых работах и с ударными на­грузками.

Алмазный порошок (паста) в свободном состоянии мо­жет быть использован для доводки и полирования изделий из сталей и твердых сплавов, а в связанном состоянии (в виде различных кругов, притиров, надфилей, брусков и т. п.) — при шлифовании и доводке.

— Износостойкость алмазных кругов с зернами различ­ной формы и прочности приведена в табл. 2.

Таблица 2

Износостойкость алмазных кругов с зернами различной формы и

прочности

Прочность

Износостойкость круга

Форма зерен

на удар (в условных

Удельный

Удельный

единицах)

съем твердого сплава в г

износ алмаза в мг}г

Изометричная

12

84

0,70

Пластинчатая…………………

9

68

0,87

Кроме формы, большое значение имеют величины ра­диусов скруглення вершин зерен, степень их шерохова­тости и т. д. Эти факторы влияют на стойкость и характер износа алмазных зерен, а также на их удержание в связке. Значение радиусов скруглення и углов при вершине у ал­мазных зерен значительно меньше, чем у абразивных (табл. 3).

Таблица 3

Среднее значение радиусов скруглення и углов при вершине

Абразивный материал

Зернистость

Радиус скруглення в мкм

Угол

при вершине в град

А16

3,3

84,0

Алмазы природные

А12

2,8

78,0

А8

2,3

73,0

Алмазы синтетические

АС12

2,2

57,0

АС8

1,1

52,0

ЭБ25

19,0

108,5

Электрокорунд

ЭБ16

13,0

106,0

ЭБ8

8,5

98,0

АЛМАЗЫ И ОБЛАСТЬ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ
0 votes, 0.00 avg. rating (0% score)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *