特種陶瓷作業(yè)培訓(xùn)講學(xué)

特種陶瓷作業(yè)（4）黑碳化硅磨料、綠碳化硅磨料、立方碳化硅磨料、鈰碳化硅磨料等，屬于碳化硅磨料，主要成份是碳化硅SiC，硬度高，脆性大，磨粒鋒利，導(dǎo)熱性較好，耐磨性較強(qiáng)，比較適合加工硬脆的金屬及非金屬產(chǎn)品。5頁(yè)磨料種類代號(hào)主要特點(diǎn)主要應(yīng)用范圍棕剛玉A棕褐色，抗破碎能力強(qiáng)，抗氧化、抗腐蝕，韌性強(qiáng)適于磨削抗張強(qiáng)度大的金屬材料，如普通碳素鋼等白剛玉WA硬度比棕剛玉高，但脆性大，韌性低，切削能力強(qiáng)主要用于淬火鋼、合金鋼的細(xì)磨精磨，及磨螺紋及齒輪黑碳化硅C硬度高，磨削能力強(qiáng)，導(dǎo)熱性好，磨削力，磨削熱少，，但易發(fā)生化學(xué)磨損，耐熱性差適宜抗拉強(qiáng)度低的金屬材料及非金屬合金如鑄鐵黃銅金剛石D硬度高，磨削能力強(qiáng)，導(dǎo)熱性好，磨削力，磨削熱少，，但易發(fā)生化學(xué)磨損，耐熱性差硬度高，磨削能力強(qiáng)，導(dǎo)熱性好，磨削力，磨削熱少，，但易發(fā)生化學(xué)磨損，耐熱性差立方氮化硼CBN硬度，韌性略低于金剛石，但熱穩(wěn)定性好，化學(xué)惰性高，導(dǎo)熱性能好，磨削效率高對(duì)各種材料都有十分優(yōu)良的磨削效果

2天然磨料：主要有石英砂、石榴子石、天然剛玉和金剛石等

磨料的性質(zhì)磨料的粒度

磨料的粒度是磨料的顆粒尺寸。磨料可按其顆粒尺寸的大小分為磨粒、磨粉、微粉和超微粉四組。磨粒和磨粉這兩組磨料的粒度號(hào)數(shù)用每一英寸篩網(wǎng)長(zhǎng)度上的網(wǎng)眼數(shù)目表示，其標(biāo)志是在粒度號(hào)數(shù)的數(shù)字右上角加“#”符號(hào)。比如240#，是指每一英寸篩網(wǎng)長(zhǎng)度上有240個(gè)孔，粒度號(hào)的數(shù)值越大，表明磨粒越細(xì)小。微粉和超微粉這兩組磨料的粒度號(hào)數(shù)是以顆粒的實(shí)際尺寸來(lái)表示的，其標(biāo)志是在顆粒尺寸數(shù)字的前面加一個(gè)字母“W”。例如W20，是表示磨料顆粒的實(shí)際尺寸在20μm~14μm之間，這和篩孔號(hào)為500#。磨料的硬度磨料的硬度指的是磨料表面抵抗局部外作用的能力，而磨具(如油石)的硬度則是粘結(jié)劑粘結(jié)磨料在受外力時(shí)的牢固程度，它是磨料的基本特性之一。研磨的加工就是利用磨料與被研工件的硬度差來(lái)實(shí)現(xiàn)的，磨料的硬度越高，它的切削能力越強(qiáng)。磨料的強(qiáng)度磨料的強(qiáng)度指的是磨料本身的牢固程度。也就是當(dāng)磨粒鋒刃還相當(dāng)尖銳時(shí)，能承受外加壓力而不被破碎的能力。強(qiáng)度差的磨料，它的磨粒粉碎的快，切削能力低，使用壽命短。這就要求磨粒除了具有較高的硬度外，還應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，才能更好地進(jìn)行研磨加工。磨料的自銳性磨具在使用過(guò)程中，當(dāng)磨粒磨鈍時(shí)，由于磨粒自身部分碎裂或結(jié)合劑斷裂，磨粒從磨具上局部或完全脫落，而磨具工作面上的磨料不斷出現(xiàn)新的切削刃口，或不斷露出新的鋒利磨粒，使磨具在一定時(shí)間內(nèi)能保持切削性能。磨具的這種自銳性，是磨具與一般刀具相比突出的特點(diǎn)。磨具基本概況磨具概念磨具是用以磨削、研磨和拋光的工具。大部分的磨具是用磨料加上結(jié)合劑制成的人造磨具，也有用天然礦巖直接加工成的天然磨具。磨具分類磨具按其原料來(lái)源分，有天然磨具和人造磨具兩類。機(jī)械工業(yè)中常用的天然磨具只有油石。人造磨具按基本形狀和結(jié)構(gòu)特征區(qū)分，有砂輪、磨頭、油石，砂瓦以上統(tǒng)稱固結(jié)磨具和涂附磨具五類。此外，習(xí)慣上也把研磨劑列為磨具的一類。磨具的性質(zhì)粒度是指磨料顆粒的尺寸，其大小用粒度號(hào)表示。國(guó)標(biāo)規(guī)定了磨料和微粉兩種粒度號(hào)。粒度分為磨粒和微粉兩類。對(duì)于顆粒尺寸大外圓磨砂輪于40μm的磨料，稱為磨粒。用篩選法分級(jí)，粒度號(hào)以磨粒通過(guò)的篩網(wǎng)上每英寸長(zhǎng)度內(nèi)的孔眼數(shù)來(lái)表示。如60#的磨粒表示其大小剛好能通過(guò)每英寸長(zhǎng)度上有60孔眼的篩網(wǎng)。對(duì)于顆粒尺寸小于40μm的磨料，稱為微粉。用顯微測(cè)量法分級(jí)，用W和后面的數(shù)字表示粒度號(hào)，其W后的數(shù)值代表微粉的實(shí)際尺寸。如W20表示微粉的實(shí)際尺寸為20μm

磨具的分類固結(jié)磨具按所用磨料的不同，可分為普通磨料固結(jié)磨具和超硬磨料固結(jié)磨具。前者用剛玉和碳化硅等普通磨料，后者用金剛石和立方氮化硼等超硬磨料制成。此外，還有一些特殊品種，如燒結(jié)剛玉磨具等。固結(jié)磨具三要素普通磨料固結(jié)磨具是由結(jié)合劑將普通磨料固結(jié)成一定形狀，并具有一定強(qiáng)度的磨具。一般由磨料、結(jié)合劑和氣孔構(gòu)成。磨料在磨具中的作用。磨料在磨具中起切削作用結(jié)合劑是把松散的磨料固結(jié)成磨具的材料，有無(wú)機(jī)的和有機(jī)的兩類。無(wú)機(jī)結(jié)合劑有陶瓷、菱苦土和硅酸鈉等；有機(jī)的有樹(shù)脂、橡膠和蟲膠等。其中最常用的是陶瓷、樹(shù)脂和橡膠結(jié)合劑。磨料粒度的選擇主要與加工表面粗糙度和生產(chǎn)率有關(guān)。粗磨時(shí)，磨削余量大，要求的表面粗糙度值較大，應(yīng)選用較粗的磨粒。因?yàn)槟チ４?、氣孔大，磨削深度可較大，砂輪不易堵塞和發(fā)熱。精磨時(shí)，余量較小，要求粗糙度值較低，可選取較細(xì)磨粒。一般來(lái)說(shuō)，磨粒愈細(xì)，磨削表面粗糙度愈好。磨具的硬度磨具的硬度主要取決于結(jié)合劑加入量的多少和磨具的密度，磨粒容易脫落的表示磨具硬度低；反之，表示硬度高。硬度的等級(jí)一般分為超軟、軟、中軟、中、中硬、硬和超硬七大級(jí)，從這些等級(jí)中還可再細(xì)分出若干小級(jí)。測(cè)定磨具硬度的方法，較常用的有手錐法、機(jī)械錐法、洛氏硬度計(jì)測(cè)定法和噴砂硬度計(jì)測(cè)定法。磨具的硬度與其動(dòng)態(tài)彈性模量具有對(duì)應(yīng)關(guān)系，這有利于用音頻法測(cè)定磨具的動(dòng)彈性模量來(lái)表示磨具硬度。在磨削加工中，若被磨工件的材質(zhì)硬度高，一般選用硬度低的磨具；反之，則選用硬度高的磨具。結(jié)合劑砂輪中用以粘結(jié)磨料的物質(zhì)稱結(jié)合劑。砂輪的強(qiáng)度、抗沖擊性、耐熱性及抗腐蝕能力主要決定于結(jié)合劑的性能。常用的結(jié)合劑種類、性能及用途見(jiàn)下表。種類代號(hào)性能用途陶瓷V耐熱、耐腐蝕、氣孔率大、易保持輪廓、彈性差應(yīng)用廣泛，適用于V<35m/s的各種成型磨削、磨齒輪等樹(shù)脂B強(qiáng)度高、彈性大、耐沖擊、堅(jiān)固性和耐熱性差、氣孔率小適用于V>50m/s的高速磨削，可制成薄片砂輪，用于磨槽、切割等。橡膠R強(qiáng)度和彈性更高、氣孔率小、耐熱性差、磨粒易脫落適用于無(wú)心磨的砂輪和導(dǎo)輪、開(kāi)槽和切割的薄片砂輪、拋光砂輪等金屬M(fèi)韌性和成形性好、強(qiáng)度大、但自銳性差可制造各種金剛石磨具結(jié)合劑的作用是將磨料粘合成具有一定強(qiáng)度和形狀的砂輪。砂輪的強(qiáng)度、抗沖擊性、耐熱性及抗腐蝕能力，主要取決于結(jié)合劑的性能。常用的結(jié)合劑有陶瓷結(jié)合劑(V)、樹(shù)脂結(jié)合劑(B)、橡膠結(jié)合劑(R)和金屬結(jié)合劑(M)等。陶瓷結(jié)合劑：應(yīng)用最廣，適用于外圓、內(nèi)圓、平面、無(wú)心磨削和成形磨削的砂輪等；樹(shù)脂結(jié)合劑：適用于切斷和開(kāi)槽的薄片砂輪及高速磨削砂輪；橡膠結(jié)合劑：適用于無(wú)心磨削導(dǎo)輪、拋光砂輪；金屬結(jié)合劑：適用于金剛石砂輪等。氣孔在磨削時(shí)對(duì)磨屑起容屑和排屑作用，并可容納冷卻液，有助于磨削熱量的散逸。為滿足某些特殊加工要求，氣孔內(nèi)還可以浸漬某些填充劑，如硫黃和石蠟等，以改善磨具的使用性能。這種填充劑，也被稱為磨具的第四要素。固結(jié)磨具特征表示普通磨料固結(jié)磨具特征的項(xiàng)目有：形狀、尺寸磨料、粒度、硬度、組織和結(jié)合劑。磨具硬度是指磨粒在外力作用下，從磨具表面脫落的難易程度，它反映了結(jié)合劑把持磨粒的強(qiáng)度。我國(guó)磨料磨具的發(fā)展磨料磨具作為機(jī)床工具一個(gè)組成部門，固然其機(jī)床工具結(jié)構(gòu)所占比例較小，但所起作用無(wú)法替換。近年來(lái)國(guó)磨料磨具成績(jī)斐然，成為國(guó)機(jī)床打破國(guó)外壟斷一個(gè)重要尖兵。造船、航空航天業(yè)發(fā)展衡量一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力重要標(biāo)志，一些高新技術(shù)磨料磨具產(chǎn)品這些領(lǐng)域大顯身手，國(guó)產(chǎn)制品逐步取代入口產(chǎn)品，其機(jī)能不亞于甚至超過(guò)國(guó)外同類型產(chǎn)品。盡管我們磨料磨具不少領(lǐng)域已經(jīng)取得重大突破，但從整體上來(lái)看我國(guó)磨料磨具高尖端方面與世界提高前輩水平比擬，還有不小差距。首先，產(chǎn)能過(guò)剩行業(yè)依然存，剛玉出產(chǎn)尤為凸起。其次，不少企業(yè)出產(chǎn)設(shè)備落后，高耗能，高污染。與低碳節(jié)能出產(chǎn)要求背道而馳，對(duì)行業(yè)公家印象造成了極壞影響。工業(yè)節(jié)能減排、合用低碳經(jīng)濟(jì)要求任重道遠(yuǎn)。再次，總體工裝水平與國(guó)外提高前輩企業(yè)比有較大差距；新品研發(fā)能力薄弱。高端產(chǎn)品機(jī)能與國(guó)外比擬差距大，且只能知足汽車、航天航空、機(jī)床、軸承、機(jī)車車輛船舶幾大支柱工業(yè)需求30%；產(chǎn)品出口大部門維持傳統(tǒng)低檔品味，出口均勻價(jià)只為入口產(chǎn)品均勻價(jià)1/10。特別一些高精特殊用途產(chǎn)品，國(guó)外比擬海內(nèi)只有少數(shù)幾家企業(yè)能夠出產(chǎn)，這樣就導(dǎo)致不能形成一個(gè)良性競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。一些企業(yè)依賴七八十年代產(chǎn)品配方來(lái)生存，很少甚至沒(méi)有進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，這樣企業(yè)后危機(jī)時(shí)代將寸步難行，被市場(chǎng)淘汰所難免。另外，行業(yè)發(fā)展所需高素質(zhì)人才缺乏，加強(qiáng)高素質(zhì)人才培養(yǎng)，行業(yè)企業(yè)目前呼聲最高題目之一。

高效率、高精度自動(dòng)化現(xiàn)代制造技術(shù)追求目標(biāo)。隨著高科技產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，零件加工精度表面完整性愈來(lái)愈高。傳統(tǒng)磨削正向超精密磨削、超精密研磨拋光等方向發(fā)展。為了提高磨削效率，采用增大單位時(shí)間內(nèi)作用磨粒數(shù)、增大磨削平均斷面積及增大磨削平均長(zhǎng)度等許多高效率磨削技術(shù)。其重負(fù)荷荒磨、超高速磨削、砂帶磨削高效深磨技術(shù)發(fā)展尤為引人注目。大批新磨削加工技術(shù)出現(xiàn)開(kāi)發(fā)，近年國(guó)外磨削技術(shù)發(fā)展突出方面。磨料磨具行業(yè)的前景趨勢(shì)不可再生資源鋁礬土，磨料生產(chǎn)主要原料。氧化鋁項(xiàng)目頻頻上馬，嚴(yán)重影響了棕剛玉生產(chǎn)原料來(lái)源。棕剛玉生產(chǎn)企業(yè)今后要得到質(zhì)量好、較低價(jià)格高鋁礬土，非常難。電、油、煤、運(yùn)價(jià)格也不斷上調(diào)，逼迫棕剛玉企業(yè)生產(chǎn)成本持續(xù)上升。國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策對(duì)低水平資源型產(chǎn)品進(jìn)行限制，對(duì)過(guò)量落后生產(chǎn)能力限期淘汰。盡管這次取消出口退稅