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                    鄭州華晶金剛石股份有限公司

                    磨削知識 選擇超硬砂輪的重要參考因素--磨粒

                    關鍵詞 超硬砂輪 , 磨粒|2022-09-19 10:01:49|來源 moretools
                    摘要 在選擇超硬砂輪的時候,我們經常會碰到這樣的問題:用什么磨料的砂輪好呢?金剛石的?CBN的?選用什么結合劑的砂輪合適呢?電鍍?樹脂?陶瓷?還是金屬的呢?什么樣的砂輪才更加鋒利呢?什么...

                           在選擇超硬砂輪的時候,我們經常會碰到這樣的問題:
                            用什么磨料的砂輪好呢?金剛石的?CBN的? 選用什么結合劑的砂輪合適呢?電鍍?樹脂?陶瓷?還是金屬的呢? 什么樣的砂輪才更加鋒利呢?什么樣的砂輪使用壽命更久呢? 超硬砂輪需不需要修整,怎么修整呢?等等…

                           這些問題往往會令我們在選擇砂輪時無從下手。
                           因為我們并不知道每個選項到底代表著何種含義,更不清楚每個選項之間的區別。這樣的情況下,我們只能“摸著石頭過河”,深一腳,淺一腳的探索未知的前方。然而這樣盲目的探索讓企業付出的代價是極其大的,少則一次又一次的樣品費,多則是項目的延期甚至荒廢。
                           所以,當我們明白了在選擇超硬砂輪的時候,我們真正選擇的是什么。我們就可以有的放矢,做出明智的選擇。

                           首先,我們要清楚一點,砂輪的三要素是磨料,結合劑和氣孔。這三種元素是組成一個超硬砂輪必不可少的部分。同時,這三種要素也密切影響著砂輪的性能。每一種要素的微小改變都會給砂輪帶來極大的變化。那么他們到底是如何影響到砂輪性能的呢?

                           今天我們就先從磨料入手,然后逐一的去剖析每一個要素。

                           Abrasive 磨料

                           當我們在選擇超硬砂輪的時候,我們在選擇磨料。

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                           眾所周知,超硬磨料分為金剛石磨料以及立方氮化硼磨料(CBN)。

                           金剛石磨料以其獨一無二的硬度被世人所熟知。無與倫比的硬度(莫氏硬度=10,維氏硬度=10000),無與倫比的耐磨性是金剛石的代名詞。同時,金剛石還具有優良的導熱性(導熱系數=146.5w/m·K)。

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                           然而,無堅不摧的金剛石在碰到鐵族金屬或者是高溫(700℃左右)的時候,也會展現其脆弱的一面。金剛石在磨削時,當碰到鐵,鈷,鎳,鉻等過渡金屬時,加上磨削產生的高溫,會產生化學反應,使得碳原子擴散到工件中形成碳化物,從而砂輪失去磨削力或導致黏屑。

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                           立方氮化硼磨料(CBN)的硬度(莫氏硬度=9.7,維氏硬度=7500)僅次于金剛石,在擁有高硬度的同時,還具有極佳的熱穩定性和化學穩定性。這兩個特性是它與金剛石最大的區別。CBN可以承受1300℃的高溫,并且硬度也不會下降,我們稱之為紅硬性。而且CBN的化學惰性強,不易于鐵族元素發生化學反應。值得一提的是,雖然CBN的導熱系數(79.54w/m·K)不敵金剛石,但是也遠高于高速鋼和硬質合金,并且隨著切削速度的提高,CBN的導熱系數也逐漸提高。

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                           因此在加工硬度高且熱傳導率低的材料時,CBN能展現出極高的磨削和切削性能,壽命遠高于金剛石砂輪或刀具。

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                           正是由于金剛石和立方氮化硼不同的物理以及化學特性,其在實際應用中也要針對不同的工件材料做出合適的選擇。

                           金剛石更適合于加工硬脆材料,有色金屬,非金屬材料以及復合材料

                    (如下圖左側)。CBN更適合于加工硬韌材料,黑色金屬(如下圖右側)。

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                           認識了超硬磨料,明白了金剛石與立方氮化硼(CBN)的性能與區別,我們就可以得心應手的選擇更適合我們加工場景的超硬砂輪。

                     

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