磨料是锐利、坚硬的材料,用以磨削较软的材料表面。磨料有天然磨料和人造磨料两大类。按硬度分类有超硬磨料和普通磨料两大类。磨料的范围很广,从较软的家用去垢剂、宝石磨料到硬的材料金刚石。磨料是制造每一种精密产品所的材料。许多天然磨料,已被人造磨料所代替。除金刚石外,天然磨料的性能都不太稳定,不过仍有其使用价值。金刚石是硬度高的磨料,产地以南非为主,占世界总产量的95%,其馀为巴西、澳大利亚、圭亚那和委内瑞拉等地。工业用金刚石从灰白色到黑色不等,经碾碎后可制砂轮、砂带、抛光轮和研磨粉等。
从1970年代起,已大量生产人造磨料,其中主要的有碳化矽和氧化铝两种。碳化矽俗称金刚砂,将纯矽石砂与焦炭混合加入少量木屑后,放入电炉中,在2,200~2,480℃焙烧约36小时而制得。氧化铝俗称刚玉,工业上常用电弧炉加热熔化铝矾土制成,雪白透明的用作热敏金属的磨料,黑色的用于加工铸件和钢材。人造金刚石砂轮是硬度高的磨具,为硬质合金刀具的刃磨所必需。人造金刚石还可制成各种形状和大小的工具,以适用于切割玻璃和陶瓷。碳化硼的硬度碳化矽,不适用于制作砂轮,在抛光硬质材料时可用它代替价格昂贵的金刚石。立方碳化硼的硬度是碳化矽的两倍,氧化铝的2.5倍,用它磨削某些工具钢很有效。
氧化铁
可以获得极光亮的表面,但同时容易产生变形扰乱层,且会将非金属夹杂物从试样金属基体中曳出,使用很少。
氧化镁
硬度较低,颗粒极细,具有尖锐的外形和良好的磨削刃口。它比较适用于铝、镁及其他非铁金属及合金试样的终抛光。它对钢铁试样中的非金属夹杂物曳出作用小,因此特别适合于夹杂物检验和铸铁石墨试样的抛光特别有利。
人造磨料产品主要分为刚玉磨料和碳化硅磨料两大类,具体来说,基本上有以下几种:
1、棕刚玉磨料,主要成分是Al2O3,具有硬度中等,韧性大,颗粒锋锐,价格比较低廉,适合加工抗张强度高的金属。微晶刚玉磨料和黑刚玉磨料都是其派生品种。
2、白刚玉磨料,其硬度略棕刚玉,但韧性较差,磨削时易切入工件,自锐性好,发热量较小,磨削能力强,。铬刚玉磨料是其派生品种。
3、单晶刚玉磨料,其颗粒是由单一晶体组成,并具有良好的多棱切削刃,较高的硬度和韧性、磨削能力强,磨削发热量少,缺点是生产成本较高,产量较低,所以价格比较高。锆刚玉磨料也是晶体化合物,硬度略低,晶体尺寸较细,耐磨性能好。
4、黑碳化硅磨料、绿碳化硅磨料、立方碳化硅磨料、铈碳化硅磨料等,属于碳化硅磨料,主要成份是碳化硅SiC,硬度高,脆性大,磨粒锋利,导热性较好,耐磨性较强,比较适合加工硬脆的金属及非金属产品。
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磨料的强度
磨料的强度指的是磨料本身的牢固程度。也就是当磨粒锋刃还相当尖锐时,能承受外加压力而不被破碎的能力。强度差的磨料,它的磨粒粉碎的快,切削能力低,使用寿命短。这就要求磨粒除了具有较高的硬度外,还应具有足够的强度,才能更好地进行研磨加工。
磨料的粒度通常指其颗粒的尺寸大小;一般分为四组,包括:磨粒、磨粉、微粉和超微粉。其中磨粒和磨粉的粒度号数,粒度号采用目数表示,即每英寸筛网长度的网眼数目,符号是“#”,添加在粒度号数字的右上角,如240#,表示每英寸筛网长度上,存在240个孔,号数越大,则代表磨粒越细小;
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