机械工程材料:磨料
2015-01-30
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在磨削﹑研磨和拋光中起切削作用的颗粒状材料。磨料主要用於製造磨具﹐也可以直接用於某些研磨和拋光工作。
磨料应具有以下基本性质﹕较高的硬度﹐一般应高於被加工材料﹔适当的强度﹐在磨粒切刃还锋利时能承受切削力而不碎裂﹐当切刃磨钝到一定程度时能局部碎裂而露出新的锋利刃口﹔高温稳定性﹐在磨削温度下能保持其固有的硬度和强度﹔化学惰性﹐与被加工材料不易產生化学反应。这些性质与磨料的化学成分﹑矿物组成﹑结晶形态和晶体的完整程度等有关。
磨料颗粒的粗细以粒度表示。以筛分法分级的颗粒﹐其粒度通常以筛分时通过的最细筛网的目数表示。如恰能通过每英寸边长有20目的筛网而通不过相邻下一号筛的颗粒﹐即称为20号粒度。粒度号越大﹐则颗粒越细。粒径小於63微米的磨料称为微粉﹐一般根据在水或空气中沉降的方法分级。磨料通常以眾多磨粒组成的“粒群”为產品﹐每级粒群的粒度以其中基本颗粒的尺寸范围来表示﹐如粒度号 28/20的微粉﹐即指基本颗粒的尺寸为28~20微米。磨料粒度粗细﹐对被磨工件的表面质量和加工率有很大影响。当工件的加工餘量大﹐要求提高加工效率而不要求高的表面质量时﹐可选用较粗粒度﹔反之﹐应选用较细粒度。
简史 早在旧石器时代人们就已开始用砂子研磨骨製工具。中国在公元前16世纪就使用天然磨料磨製铜器和玉器。1891年﹐美国的E.G.艾奇逊在电炉内製出碳化硅﹐创製了最早的人造磨料。1897年﹐研製成功人造刚玉。1934年﹐碳化硼磨料问世。50年代前后﹐单晶刚玉﹑微晶刚玉﹑铬刚玉和鋯刚玉等產品相继在美国出现。特别是人造金刚石和立方氮化硼的製造成功﹐标誌著磨料发展达到了一个新的阶段。人造磨料的出现﹐促进了磨削技术的发展﹐同时也扩大了磨料的应用范围。
种类 常用的磨料多为硬质非金属材料﹐有天然的和人造的两大类。(见彩图 磨料 )
天然磨料 直接用天然矿岩经过拣选﹑破碎﹑分级或其他加工处理后製成的磨料。有天然刚砂﹑天然刚玉﹑石榴石和天然金刚石等。表1 常用的天然磨料 介绍了这类磨料的特徵和主要用途。天然磨料因资源受自然条件的限制﹐难以人为地控制﹐所以与人造磨料相比已退居次要地位。