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磨料的品种

磨料的品种
磨料的品种可以分为天然磨料和人造磨料两大类。
一、天然磨料的品种
 自然界一切可以用于磨削或研磨的材料统称为天然磨料。常用的天然磨料有以下几种:
 1、
金刚石
    (1)
用于修整砂轮;
    (2)
磨削和研磨难加工材料(如硬质合金,宝石玻璃、石料等)
 2、
天然刚玉
    (1)
上等刚玉(俗称宝石)有蓝宝石(含钛)、红宝石(含铬)等;    
    (2)
普通刚玉,呈黑色或棕红色;
 
天然刚玉中,**种主要用于首饰,二种可以作为磨料,用来制造砂轮、油石、砂纸、砂布或微粉、研磨膏等。

二、人造磨料的品种
  1、刚玉系列人造磨料
    
属于刚玉系的人造磨料有棕刚玉白刚玉、锆刚玉、微晶刚玉、单晶刚玉、铬刚玉、镨钕刚玉、黑刚玉及矾土烧结刚玉等。
    (1)
棕刚玉(A)
    
棕刚玉是以铝矾土、无烟煤和铁屑为原料,在电弧炉内经高温冶炼而成。在冶炼过程中,无烟煤中的碳将矾土中的氧化硅(SiO2)、氧化铁和氧化钛等杂质还原成金属,这些金属结合在一起成为铁合金,由于其密度较刚玉熔液大而沉降至炉底与刚玉熔液分离。
    
棕刚玉的抗破碎能力较强,抗氧化、抗腐蚀,具有良好的化学稳定性,是一种用途广泛的磨料。适用于磨削抗张强度高的金属材料,如普通碳素钢、硬青铜、合金钢、可锻铸铁等。
    (2)
白刚玉(WA)
    
白刚玉(aAl2o3是以铝氧粉为原料在电弧炉中加热熔融再结晶而成的磨料。在冶炼过程中并没有排除原材料中的杂质,因此,白刚玉的质量与原材料的纯度密切相关。
    
白刚玉中A12O3的含量应在97%以上,其硬度高于棕刚玉,但脆性较大。它具有很好的切削,抗氧化及气体腐蚀的性能,并有良好的绝缘性。主要用于淬火钢、合金钢的细磨和精磨,磨加工螺纹和齿轮等,白刚玉还可用于精密铸造及上等耐火材料。
     (3)
微晶刚玉(MA)
    
微晶刚玉所采用的原材料及冶炼方法与棕刚玉基本相同,在停炉后立即把熔液通过流放或倾倒的方法倒入模子内急速冷却(一般在30 min以内),因而得到微细结晶的集合体。
    
微晶刚玉在冶炼过程中,杂质的还原程度较差,Al2O3含量为94%~96%,晶体尺寸一般在80300tm,晶体占57%  85%,*大晶体尺寸不超过400600μm。它具有强度高、韧性较大等特点。适用于重负荷磨削,可以磨削不锈钢、碳素钢、轴承钢以及特种球墨铸铁等材料,由于磨粒在磨削过程中呈微刃破碎状态,也被用于精密磨削甚至镜面磨削。
    (4)
单晶刚玉(SA)
    
单晶刚玉是以矾土、无烟煤、铁屑和黄铁矿(FeS)为原材料,在电弧炉内共熔,矾土中的氧化铁、二氧化硅和氧化钛先后被还原并组成铁合金从熔液中沉降至炉底。一小部分氧化铝与碳、硫化亚铁起复分解反应,生成少量的硫化铝(Al2S3)填充在单晶颗粒之间,当熔块冷却后放入水中时,硫化铝被溶解,而被硫化铝隔开的单晶刚玉即可分散开成为自然粒度的磨料。    
    
单晶刚玉呈灰白色,其颗粒形状多为等积形,晶体内不含杂质,具有多棱角的切削刃,在同样的磨削力作用下,所形成的力矩小于其它磨料,因此它不易折碎,机械强度较高,单颗粒抗压强度为2238 kg,而棕刚玉仅为1020kg。单晶刚玉由于有较高的硬度和韧性,所以切削能力较强,可用来加工工具钢、合金钢、不锈钢、高钒钢等。
    (5)
黑刚玉(BA)
    
黑刚玉的冶炼方法与棕刚玉相同,是以三水铝矾土为原料,加少量还原剂,经熔炼而成,其耗电量约为棕刚玉的三分之二。呈黑色,主要化学成分:Al203不低于77%、SiO2 含量为10%~12%、Fe203含量为7%~10%、 TiO23%,密度不小于361 gcm3
    
黑刚玉具有很好的自锐性,磨削时发热量少,加工件的粗糙度较好,适用于零件电镀前底面抛光,铝制品和不锈钢的抛光,也可用于抛光光学玻璃、加工木材等。由于它的亲水性好,可用在制造砂纸、砂布和树脂磨具,还可以作研磨膏和抛光粉。黑刚玉由于铁含量高,因而不宜用于制造陶瓷磨具。

  2、
碳化物系列人造磨料
    
碳化硅(CGC)
    
碳化硅是以石英、石油焦炭为主料,木粉、食盐为辅料按一定比例混匀后装入电阻炉内,通过高温冶炼而制成的人造磨料的品种。
    
碳化硅分黑绿两种:黑碳化硅呈黑色或蓝黑色,绿碳化硅呈绿色或蓝绿色。在制造过程中,生产绿色碳化硅的特点在于采用较纯的原材料,炉料中加入食盐,它可促进产品呈绿色。绿色碳化硅的纯度要高于黑色碳化硅。
    
碳化硅不与任何酸起反应,但碱性氧化物的熔体能促使碳化硅的分解。
    
黑色碳化硅与刚玉系人造磨料相比,硬度较高、脆性较大,适用于加工抗张强度较低的金属及非金属材料,如灰铸铁、黄铜、铅等有色金属,以及陶瓷、玻璃石料等硬质脆性材料。
    
绿色碳化硅与黑色碳化硅相比,其纯度、硬度、脆性稍高,适用于加工硬而脆的材料,如硬质合金、玻璃、玛瑙等,也广泛用于量具、刃具、模具的精磨及飞机、汽车、船舶等发动机气缸的珩磨。

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