Основні характеристики твердих абразивно-полірувальних матеріалів

Абразивні матеріали (абразиви), речовини підвищеної твердості, застосовувані в масивному або здрібненому стані для механічної обробки (шліфування,різання, стирання, заточення, полірування і т.д.) інших матеріалів. Природні абразивні матеріали — кремінь, наждак, пемза, корунд, гранат, алмаз і ін.; штучні — електрокорунд, моно корунд, карбід кремній, боразон, ельбор, синтетичний алмаз і ін.

Абразивним може бути будь-який природний або штучний матеріал, зерна якого мають певні властивості: твердістю, міцністю й в'язкістю; формою абразивного зерна; зернистістю, абразивною здатністю, механічною й хімічною стійкістю, тобто здатністю різання й шліфування інших матеріалів. Головною особливістю абразивних матеріалів є їхня висока твердість у порівнянні з іншими матеріалами й мінералами. Саме на розходженні у твердості засновані всі процеси шліфування й різання матеріалів.

Твердість абразивних матеріалів визначають або по шкалі Мооса, або методом вдавлення алмазної піраміди в поверхню випробуваного матеріалу.

Під абразивною здатністю розуміють можливість одного матеріалу обробляти іншої або групу різних матеріалів. Абразивна здатність характеризується масою матеріалу, що знімається при шліфуванні, до затуплення зерен, або визначається кількістю шліфування за певний час матеріалу. Для визначення абразивної здатності досліджуваний матеріал поміщають між двома металевими або скляними дисками, які обертаються в протилежних напрямках. По кількості знімання металу або стекол з поверхні дисків за певний проміжок часу судять про абразивну здатність досліджуваного матеріалу.

Якщо прийняти абразивну здатність алмаза за одиницю, абразивна здатність карбіду бору - 0,6, карбіду кремнію - 0,5. По абразивній здатності абразивні матеріали розташовуються в наступному порядку: алмаз, кубічний нітрид бору (боразон), карбід кремнію, моно корунд, електрокорунд, наждак, кремінь. Абразивна здатність залежить від виду матеріалів, що шліфуються, режиму роботи, в'язкості й міцності зерен. Чим менше в абразивному матеріалі домішок, тим вище його абразивна здатність.

Під механічною стійкістю розуміють здатність абразивного матеріалу витримувати механічні навантаження й не руйнуватися при різанні, шліфуванні й поліруванні. Механічна стійкість абразивних матеріалів характеризується межею міцності при стиску, що визначають, роздавлюючи зерно абразивного матеріалу й фіксуючи навантаження в момент його руйнування. При підвищенні температури межа міцності абразивних матеріалів знижується, тому в процесі шліфування необхідно контролювати температуру.

Під хімічною стійкістю розуміють здатність абразивних матеріалів не змінювати своїх механічних властивостей у розчинах лугів, кислот, а також у воді й органічних розчинниках. Абразивні матеріали часто використовують у вигляді суспензій мікропорошків певної зернистості в різних розчинах.

Розмір зерен абразивних матеріалів впливає на глибину залягання механічно порушеного шару на поверхні матеріалу при різанні, шліфуванні й поліруванні. Абразивне зерно - кристалічний осколок (кристаліт), рідше монокристал або агрегат, що складається з безлічі дрібних кристалів (полікристал). ............