Большое разнообразие металлов и сплавов, применяемых в производстве и различающихся по своему химическому составу, физико-механическим и технологическим характеристикам, требует от технологов тщательного подбора абразивных материалов для шлифования и полирования деталей.
Одним из наиболее распространенных материалов используемых для этих целей является шлифовальная лента. Выбор шлифовальной ленты для изготовления абразивного инструмента зависит от ее основы, типа абразивного зерна, его размера и структуры его нанесения. Критериями для определения оптимального варианта являются не только высокое качество обработки поверхностей деталей, но и долговечность шлифовальной ленты (периода стойкости).
Химический состав обрабатываемого материала и степень окисления обрабатываемой поверхности существенно влияет на качество шлифования. Процесс коррозии зависит от природы химических элементов, составляющих сплав. Например, алюминий, кремний, никель и другие способны образовывать химически устойчивую пленку, увеличивая стойкость сплавов к окислению.
Наоборот, повышение содержания углерода снижает устойчивость сплавов против окисления и тем самым способствует процессу образования стружки и облегчает ее удаление с поверхности абразивного инструмента.
Таким образом, повышение степени окисления облегчает процесс шлифования, а понижение затрудняет. Поэтому углеродистые стали, например, лучше шлифуются, чем легированные конструкционные и инструментальные. Легирующие присадки способствуют образованию в сталях карбидных соединений, повышают их твердость и температуру плавления. Это ухудшает обрабатываемость сталей абразивными инструментами, увеличивает степень затупления абразивных зерен.
Немаловажное значение для процесса шлифования имеют и физико-механические свойства материала: теплопроводность и теплостойкость, прочность и вязкость. Так, обработка сплавов с низкой теплопроводностью проходит при высоких температурах, что делает их труднообрабатываемыми. Высокая прочность в сочетании с большой вязкостью также затрудняет процессы шлифования. Например, серый чугун обрабатывается значительно легче, чем отбеленный или легированный.
Большое влияние на процесс шлифования оказывают характеристика абразивного инструмента и структура обрабатываемого материала. Например, стали по обрабатываемости шлифованием в зависимости от структуры можно расположить в следующем порядке: аустенитные, мартенситные, троститные, сорбитные, перлитные.
Многочисленные эксперименты и производственные наблюдения подтверждают, что для каждого конкретного обрабатываемого материала и условий обработки существует наиболее эффективный абразивный материал. Ниже приведен список материалов, подобранных в соответствии с этими экспериментами. Из этих материалов в сжатые сроки мы подготовим для вас абразивный инструмент по вашему техническому заданию в необходимых объемах.
При обработке вязких материалов, например, высоколегированных и нержавеющих сталей, отличающихся высокой вязкостью и пластичностью, режущая способность абразивных зерен не может быть реализована в полной мере, так как наблюдается засаливание инструмента, возрастают силы резания, интенсифицируется процесс вырыва зерен из связки и ее разрушение.
Наиболее популярные марки материала: JA512, JA535, JA539, JS997, KA537, KA563, XZ677, PS991 размер зерна Р24 - Р1000
Хромистые стали представляют собой довольно обширный класс теплоустойчивых, коррозионностойких сталей с содержанием хрома от 5 до 20%. Структура и свойства этих сталей в значительной степени зависит от содержания в них углерода и хрома. В частности, стали с низким содержанием углерода и высоким хрома обрабатываются хуже. Чем выше содержание углерода и ниже хрома, тем более легко они шлифуются. Иногда в состав сталей для повышения их обрабатываемости добавляют 0,2-0,4% серы.
Наиболее популярные марки материала: PG830, PG730 размер зерна Р80 - Р800
Шлифование жаропрочных, титановых сплавов, а также высоколегированных сталей, отличающихся высокой вязкостью и пластичностью сопровождается «засаливанием» абразивного инструмента, что приводит к потере его режущих свойств. Другой проблемой при обработке данных материалов является их чувствительность к тепловому воздействию. Титановые сплавы имеют очень низкую теплопроводность, меньшую, чем у жаропрочных сталей и сплавов. Коэффициент теплопроводности в 5-6 раз меньше, чем, например, у углеродистой стали 40. Низкая теплопроводность приводит к высоким температурам резания, вследствие которого в поверхностном слое часто возникают структурные дефекты – прижоги и трещины.
Наиболее популярные марки материала: JC122, PZ633, PZ533, PZ528, PX220, PC221 размер зерна Р16 - Р1200
Самыми распространенными медными сплавами являются бронзы и латуни. Основными достоинствами медных сплавов являются высокая коррозионная стойкость, а также хорошие антифрикционные свойства, связанные с низкими значениями коэффициента трения. Кроме того, эти сплавы имеют сравнительно высокие механические свойства. Как уже отмечалось выше, высокая коррозионная стойкость материала затрудняет процесс шлифования. Кроме того, высокая вязкость многих медных сплавов (за исключением твердых бронз) способствует быстрому засаливанию абразивного инструмента.
Наиболее популярные марки материала:
Латунь и мягкая бронза - JC122 размер зерна Р60 - Р1000
Твердая и вязкая бронза - KA537, KC237 размер зерна Р60 - Р600
Эти сплавы делят в основном на две группы: жаропрочные и коррозионностойкие. С точки зрения организации процесса шлифования обе группы представляют достаточно большую сложность. Главным образом из-за высоких механических свойств (прочности и твердости). В связи с этим для их обработки применяются специальные абразивные материалы, представляющие собой смесь оксида алюминия и керамики.
Наиболее популярные марки материала: JS997, PS999, PS992, PS991, PA639, PA631 размер зерна Р24 - Р400
