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产品知识

磨料应用——磨料的材料特性及磨削表现

文字:[大][中][小]2015-11-10    浏览次数: 1941
一、五个方面的应用:
固结磨具;
涂附磨具;
耐火材料与陶瓷,如,地砖涂层——防滑、保温、防红外线;
喷砂材料,如航空发动机清洗、涂层;
特种用途,如复合地板表面喷涂的betway必威体育西汉姆 。

二、电熔氧化铝的特性和生产过程
1、磨料特性:坚硬;有棱角,锋利;具有一定的机械强度;具有一定的化学稳定性;一定的热稳定性。
2、生产过程:电弧炉冶炼→冷却→破碎→筛分→分级→特殊处理→混料→包装。
电弧炉冶炼,2230℃以上,温度高,变化大,控制难,比炼钢难度大得多,这应该是我行业的骄傲。
三、电熔氧化铝质量控制的着重点
1、重点有:化学成分、稳定性、硬度、韧性/脆性、颗粒形状、粒度组成、表面清洁度、表面涂层。
2、颗粒形状有:针形pointed、标准形angular、方形cubik。微粉亦应分为3类。图1为磨木材、油漆状态下的标准型(尖形)和抛光状态下的方形磨料。

图1
3、硬度:图2是几种磨料的硬度比较示意图,由图得知,锆刚玉的硬度是不高的,半脆刚玉比棕刚玉的硬度高一点,陶瓷磨料的硬度最高。
4、韧性采取的是比较检测方法:以粒径250微米的磨粒为准,观察测量其通过一定时间球磨后,看能够筛下的物质是多少,筛下物越少,韧性越好。我们的实验结论是:锆刚玉的韧性最好,SG磨粒的韧性次之,棕刚玉和半脆刚玉经蓝火煅烧后韧性提高。
以下介绍产品,包括棕刚玉、半脆、betway必威体育西汉姆 、铬刚玉、锆刚玉、蓝火棕刚玉。
四、棕刚玉Brown Regular
1、太巴客各工厂的棕刚玉牌号:奥地利工厂的EPL质量最好,其余,如意大利、斯洛文尼亚、美国的各种牌号产品大大差于它。不同质量的矾土影响棕刚玉的质量。
2、EPL牌号产品的特点是:质量纯正,高韧性、寿命长、与酚醛树脂有较好的润湿性,有较好的跳跃性,主要应用于各种难磨的金属(钢材)和硬木的磨削。
3、太巴客郑州腾达公司有3种牌号:标准A、煅烧AC、陶瓷涂层ACP-CC。
4、在电子显微镜透视下,低档的棕刚玉与高品级的是完全不同的,低级品由于杂质其表面呈现众多微裂纹,二者比较见图3。在高温(如磨削时)下(1000℃)热处理后会发生相变,我们称之为生出"癌细胞",而高品级的仍然表面晶莹,锋芒突出,二者比较见图4。
图3
5、将郑州腾达AC(即经煅烧的)与未煅烧品制成钢纸砂盘,见图5,AC显然比未煅烧品要好约25%。
五、半脆刚玉Semifriable
1、半脆刚玉和棕刚玉性能比较
2、奥地利工厂出产的型号FRPL,HAC-P半脆刚玉是方形颗粒,有较好的切削性,采用陶瓷涂层,主要应用于:热敏感金属、冷切削。
3、半脆蓝火(即煅烧处理的)Semifriable/bluefired
在高温下,Ti发生偏析,变蓝(Ti2O3→TiO2),热处理后可提高寿命;
同时使磨粒表面平顺;
主要应用于:硬钢、合金钢;汽车漆;硬木。
六、betway必威体育西汉姆 White Fused Alumina
1、化学成分:99.5-99.8% Al2O3。
2、物理性能:硬度比棕刚玉硬(~20GPa);比棕刚玉脆;较好的表面操作性;跳跃性非常好;半透明性。
3、磨削性能:冷切削,但寿命短
4、60#betway必威体育西汉姆 的颗粒形状和堆积密度:
5、SWPL的特性主要表现在:粒形呈尖形(即针状);切削性锋利;磨削时不易粘屑;跳跃性好。可与棕刚玉混合使用。
主要应用于:汽车漆;皮革等软性物质;软木。
七、铬刚玉Pink Fused Alumina
型号为SRPL;
物理特性:冷切削,寿命比betway必威体育西汉姆 长,跳跃性好,宽广的用途;
主要应用于:有色金属、各种木材、油漆。
八、氧化铝-碳合金Fused A/O-carbon alloyed
1、型号为KMGPL。
2、化学成分:Al2O3 97.7%、C 1.9%、MgO 0.4%,形成合金状态,C元素为有意加入的。
3、颗粒形状:标准形。
4、色泽:深灰色,暗灰色(dark grey)。
5、晶格形状:介乎ZK40和ZK25之间。
6、应用领域:特别适用于制造硬布产品和钢纸砂盘,重负荷磨削,磨钢轨(高速铁路)。
磨削对象:结构钢、合金结构钢、普通钢、铬/钒系列合金钢、锰钢、低合金钢。
九、ZK40锆刚玉Alumina Zirconia
1、物理特性:硬度:16.0 kN/mm2;
熔点:~1740℃;
密度:4.6 g/cm3;
导热率:6~10 W/mK;
韧性:4.3(36#粒度);
2、化学成分:Al2O3 54.50、ZrO2 41.50、TiO2 2.50、Fe2O3 0.20。
3、晶胞结构:共晶生长十分漂亮,晶胞均匀,定向一致(生长不好的晶胞大小不一)
4、磨削机理:随着磨削的进行,切刃逐渐磨钝,磨削压力增加,热量增加,磨粒沿TiO2边缘裂开,产生新的切刃。较小的晶胞等于长寿命,较大的晶胞等于短寿命。
5、太巴客有两种形状的锆刚玉P砂:标准形ZK40、大块形ZZK40(extremly blocky),前者较锋利,后者较钝。
6、太巴客改进型的锆刚玉:非铁陶瓷涂层(高温1000℃、低温600℃),无热斑/瑕疵,切削火花大,更好的树脂亲和力,更长的使用寿命。采用无涂层 的ZK40 Std和具有不同涂层材料的ZK40 UM1、ZK40 UM2制作钢纸砂盘,进行无冷却条件下磨削试验,结果见图6。上述三种钢纸砂盘在空气冷却情况下,进行磨削试验,结果见图7。

十、影响磨削的因素
1、单颗粒强度Compact fracture force
试验方法:仪器方法。
选择60-100#磨粒,颗粒不能太小,去掉过大和过小测试值,然后平均。
2、锋利性Cutting edges
betway必威体育西汉姆 SWPL和半脆刚玉FRPL有比较锋利的边锋,特别适合磨削软性物质,如:木材、油漆、皮革等。
棕刚玉EPL和煅烧刚玉BFRPL、BEPL有很强的韧性,但它的边锋没有betway必威体育西汉姆 尖锐。
氧化铝-碳合金KMGPL和锆刚玉ZK40是以晶体脱落的型式来进行磨削的,多用于在中等和大压力状态下磨金属。
陶瓷磨料的边锋/棱角没有刚玉那样尖锐,这是由它的晶体结构决定的,在磨削时需要很大的压力。
十一、磨料后处理Grain Treatments
1、包括煅烧Calcination、高温煅烧High temperature treatments(>1200℃)、整形Grain shape alterations和涂层Grain coating等。
2、涂层处理方法有:
含铁质涂层:目的是增加表面积,提高粘结性;
非铁质涂层:特别适合一些特殊行业:如:核电站、飞机工业等;
低温涂层:用于热敏感磨料,如锆刚玉、陶瓷磨料等。
3、几种预处理措施:
标准预处理——改善跳跃性处理,以能在各种气候及低压下保持良好的跳跃性;
特殊预处理——疏植砂、提高亲水性处理
特殊流动性处理——主要针对800#以细微粉。
4、S处理 S-Treatment
S处理的磨料有棕刚玉EPL、半脆刚玉FRPL和半脆蓝火刚玉BFRPL系列,粒度范围:P24-P500。
十二、各种磨粒的磨损表现
betway必威体育西汉姆 、铬刚玉有这样的特点:即使被磨掉一大半,仍然有尖锐的边锋。
半脆刚玉由于其晶胞的定向性,在磨削过程中,随着晶体的脱落,不断在晶界上生成新的边锋。
铬刚玉、SG磨粒,由于晶体很微小,脱落后形成平面,因而需要很大的压力,对树脂的要求较高。
棕刚玉或蓝火磨料在磨削时易被金属屑堵塞,磨削发热,如树脂不耐热,磨粒脱落,有涂层的好一些。
十三、微粉Micropowders
1、 粒度大于63微米(P80-220)的属于磨粒,采用筛选法生产;粒度小于63微米(P240-2500)属于微粉,一般采用沉降法生产。
微粉粒度检查方法:沉降法、电阻法、激光法、图像分析法。各种微粉可以供应不同标准的粒度。例如: FEPA-P标准磨料;FEPA-F标准,F磨料JIS标准,ANSIB74.18,等等。
2、微粉磨粒形状
尖形微粉P240-800特别适合打磨汽车漆、木、家具等;
方形微粉P1000-2500特别适合抛光汽车漆、金属部件等。
3、测量微粉的堆积密度(Bulk Density)可以间接反映磨粒的形状。
4、超细方形betway必威体育西汉姆 微粉ZWPL P1500/P2000/P2500(均小于20微米)用于汽车漆抛光,,堆积密度不小于1.40g/cm3。能够给予较       好的表面抛磨效果,但牺牲了磨削率。
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