您好 欢迎来到涂附磨具网  | 免费注册
远发信息:磨料磨具行业的一站式媒体平台磨料磨具行业的一站式媒体平台
手机资讯手机资讯
官方微信官方微信

磨料的材料特性及磨削表现

关键词 磨料 , 材料特性 , 磨削|2013-05-18 09:58:12|论文集|来源 中国涂附磨具网
摘要   一、公司简介  1、全球有10个工厂,约1200人,年产量约40万吨(氧化铝30万吨),年营业额约3亿欧元。其母公司(Imerys)2011年营业数据:营业收入33.47亿欧元...
  一、公司简介

  1、全球有10个工厂,约1200人,年产量约40万吨(氧化铝30万吨),年营业额约3亿欧元。
其母公司(Imerys)2011年营业数据:营业收入33.47亿欧元,在陶瓷材料、耐火材料、高温电熔材料、石墨与碳化物四大应用领域的销售额为11.86亿欧元,其中32%来自于磨料、耐火材料和陶瓷领域;应用于240个工业领域,在47个国家雇员15090人,有7个主要研发中心,在纽约证券交易所、巴黎证券交易所上市

  2、5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白刚玉。

  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。
  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、白刚玉、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、白刚玉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#白刚玉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,寿命比白刚玉长,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
  白刚玉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,但它的边锋没有白刚玉尖锐。
  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

  白刚玉、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、超细方形白刚玉微粉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。
 
  本文根据作者在涂附磨具新技术国际研讨会(2012.10.29中国杭州)发言录音整理而成,未经本人审阅。
 
  作者简介:Franz Skale,博士,太巴客菲拉赫总部应用工程经理,在太巴客工作25年,对涂附磨具和固结磨具所使用的磨料具有极其丰富的经验。
  ① 凡本网注明"来源:涂附磨具网"的所有作品,均为河南远发信息技术有限公司合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明"来源:涂附磨具网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
② 凡本网注明"来源:XXX(非涂附磨具网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
③ 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。
※ 联系电话:0371-67667020

延伸推荐

曙光华阳申请用于超深井钻杆表面处理的复合磨料抛光工具...

专利摘要显示,本发明涉及钻杆表面复合磨料抛光技术领域,公开了用于超深井钻杆表面处理的复合磨料抛光工具及使用方法,包括平台,所述平台的底端对称固定连接有两个底座,两个底座的外侧与平台...

日期 2025-07-10   涂附新闻

河南泰源磨料取得白刚玉多层筛分装置专利 避免白刚玉微...

专利摘要显示,本实用新型适用于白刚玉筛分技术领域,提供了一种白刚玉多层筛分装置,包括底座,底座上设置有多个层叠设置的筛分壳体,筛分壳体内设置有对白刚玉微粉筛分的筛网......

日期 2025-07-09   涂附新闻

白鸽磨料磨具有限公司涂附磨具原布处理生产线采购项目招...

本招标项目白鸽磨料磨具有限公司涂附磨具原布处理生产线采购项目,招标人为白鸽磨料磨具有限公司,资金来源为自筹资金,出资比例为100%......

日期 2025-07-04   涂附新闻

2025年上半年磨料磨具及相关原材料行情分析报告【白...

上半年,受国外几内亚矿业政策扰动、国内氧化铝企业开工率下滑等因素影响,工业氧化铝价格持续上涨,截止6月底累计涨幅已超300元/吨,且涨势延续。白刚玉4月因市场疲软......

日期 2025-07-01   涂附新闻

2025年上半年磨料磨具及相关原材料行情分析报告【磨...

市场表现:2025年上半年,磨料磨具整体处于恢复性增长阶段。1—3月,受春节后制造业订单小幅回升带动,行业运行有所提振;4—6月则表现相对疲软,整体价格低位震荡......

日期 2025-06-30   涂附新闻

市场为导向、技术为支点,做好产品升级工作——淄博金春...

​编者按:创新是企业发展的源动力,能够推出一款符合市场需求的新产品是企业创新能力的集中体现,淄博金春泰磨料磨具有限公司是中磨协会常务理事单位,成立于20...

日期 2025-06-23   涂附新闻

河南东佳取得磨料磨具加工用固化装置专利,可避免工作人...

国家知识产权局信息显示,河南东佳磨料磨具有限公司取得一项名为“一种磨料磨具加工用固化装置”的专利,授权公告号CN222972603U,申请日期为2024年08月......

日期 2025-06-16   涂附新闻

金太阳:公司自主研发了陶瓷磨料砂布、金刚石磨料砂带等...

同花顺金融研究中心06月16日讯,有投资者向金太阳(300606)提问,贵公司机器人零部件精密研磨方面,自主研发的纳米陶瓷砂带(CBN300系列),用于谐波减速器柔轮齿面抛光,加工...

日期 2025-06-16   涂附新闻

超硬砂轮配“帮手”,普通磨料怎么选?

​超硬砂轮(像金刚石砂轮和CBN砂轮)特别硬、特别耐用,是磨削硬家伙的好手。但有时候光靠它们还不够,需要在里面加入一些普通的磨料当“帮手”,这样才能让砂轮性能更好......

日期 2025-06-13   涂附新闻
一钻商城