磨料是磨具的主體材料。在使用磨具作磨削加工時,它起著切削刃的作用。在構成磨具的諸要素中,它是磨具能否進行磨削的關鍵要素。
磨料的物理化學特性還對磨具的制造過程有著重大的影響。由于陶瓷具需要在高溫中燒成,因而它對磨料的部分質(zhì)量指標項目(如化學成分,磁性物含量等)的要求較之其他結(jié)合劑磨具更為嚴格。
為了保證陶瓷磨具的產(chǎn)品質(zhì)量以及避免可能產(chǎn)生廢品,磨具制造廠需要對進廠的磨料進行必要的理化檢驗,確認其符合有關國家標準后,方可投入生產(chǎn)制造。
磨料的物理化學特性對陶瓷磨具的使用性能及制造過程的影響見表3-2-1。
表3-2-1 磨料的物化特性對陶瓷磨具的影響
磨料的物化特性 與磨具使用性能的關系 與陶瓷磨具制造過程的關系
顯微硬度 是能否進行磨削的關鍵特性,磨料的硬度必須高于被加工材料的硬度
脆性 不同的磨削要求磨料要有不同的脆性,一般來說,脆性小的磨料適宜于大磨除量的磨削,如荒磨,切斷,修磨等。而脆性大的磨料,適宜于精磨及光整磨削
強度 強度較高的被磨材料要用強度較高的磨料去磨削
熱穩(wěn)定性 在磨削區(qū)的高溫下,應保持一定的物理機械性能,才能繼續(xù)磨削過程 其結(jié)晶結(jié)構及其他特性應不受燒成溫度的影響
化學穩(wěn)定性 磨料與被加工材料不易發(fā)生化學反應,以避免互相擴散,粘附而引起磨粒的化學磨鈍及磨具的堵塞 在燒成氣氛與結(jié)合劑的低熔物質(zhì)的作用下,磨料應不發(fā)生分解,氧化或其他能改變其性質(zhì)的化學成分。特別是對碳化硅等易分解的磨料,在燒成氣氛及結(jié)合劑成分上更應予以重視
化學成分及礦物組成 其變化將影響磨料的基本性能,從而影響磨具的磨削性能 如磨料的化學成分和礦物組成發(fā)生變化,雜質(zhì)增加,交會對陶瓷磨具制造過程產(chǎn)生一系列的影響,將增加發(fā)泡,黑心,裂紋,變形等的可能性
毛細現(xiàn)象(磨料的常溫及高溫潤溫性) 混料時,如磨料的的常濕潤性不好,將影響副料的均勻分布及磨料與副料之間的粘結(jié),在燒成時,如磨料的高濕潤溫性不好,將影響到結(jié)合劑的流動與分布,從而影響到磨粒與結(jié)合劑的粘結(jié)強度
表面地形特征及微缺陷 對磨料的脆性及強度均有一定的影響,特別是是微裂紋,微孔洞等影響更大 表面粗糙較之表面光滑的磨粒能更好地與結(jié)合劑粘結(jié),因此應根據(jù)磨粒的表面地形特征來選用不同特性的結(jié)合劑
堆積密度 將影響成形料的堆積密度,特別在以壓力控制成型密度時,將對磨具壞的密度有影響,從而影響磨具的硬度及組織
粒度組成 磨料的粒度組成變化過大,將對磨具的磨削效率,表面粗糙度有影響 磨料的粒度組成不穩(wěn)定,將影響磨具的硬度穩(wěn)定性,對于細粒度磨具更為顯著
磁性物含量 感磁物經(jīng)高溫燒成后會在磨具中結(jié)成硬點,會使被磨工件表面質(zhì)量變壞,增加燒傷,劃道及表面粗糙的可能性 所形成的硬點,其顏色有異于磨具其他部分,影響磨具的外觀