«Абразивные материалы»

вещества высокой твёрдости для механической обработки металлов, керамических материалов, горных пород, минералов, стекла, дерева, кожи, резины и др. С конца 19 в. применяются искусственные А. м. (электрокорунд, карбид кремния, карбид бора, монокорунд, синтетический алмаз и др.), ранее использовались только естественные А. м. (кремень, наждак, гранат, пемза, корунд, алмаз).

Основные характеристики А. м.: твёрдость, прочность и вязкость; форма абразивного зерна; абразивная способность; зернистость.

Твёрдость А. м. определяется (Мн/м²) методом вдавливания алмазной пирамиды в поверхность испытуемого материала, (например, для кварца 11 000—11 300, электрокорунда 18 000—24 000, алмаза 84 250—100 000). Распространено определение твёрдости в кгс/мм² (1 кгс/мм²—10 Мн/м²).С увеличением прочности А. м. улучшается сопротивляемость усилиям резания. Сопротивление А. м. сжатию в несколько раз больше, чем сопротивление растяжению и изгибу. Прочность А. м. на растяжение и сжатие снижается с повышением температуры шлифования.

Абразивное зерно — кристаллический осколок (кристаллит), реже монокристалл или агрегат, состоящий из множества мелких кристаллов (поликристалл). Режущая кромка зерна — ребро, образованное любой парой пересекающихся кристаллографических плоскостей. Зерно может иметь приблизительно равные размеры по высоте, ширине и толщине (изометрическая форма) или обладать мечевидной и пластинчатой формой, что определяется родом А. м. и степенью измельчения исходного зерна. Рациональна изометрическая или близкая к ней форма зерна, т. к. каждое зерно является резцом. Наименее выгодная форма — игольчатая. Зерно имеет несколько граней, образующих вершины с углами от 30 до 130° и с радиусами округлений у зёрен от 200 до 4 мкм. У зёрен синтетических алмазов углы и радиусы округлений меньше, чем у природных, поэтому возможно снимать тонкую стружку.

Абразивная способность характеризуется массой снимаемого при шлифовании материала до затупления зёрен. По абразивной способности А. м. располагаются в следующем порядке: алмаз, кубический нитрид бора, карбид кремния, монокорунд, электрокорунд, наждак, кремень. Абразивная способность зависит от вида шлифуемых материалов, режима работы, вязкости и прочности зёрен. Чем меньше в А. м. примесей, тем выше абразивная способность.

Зернистость характеризует размер и однородность зёрен А. м.; определяется она классификацией зёрен по линейным размерам методом ситового анализа, осаждением в жидкости или др. Номер зернистости устанавливается в соответствии с линейными размерами зерна основной фракции. Чем однороднее по форме и размеру зёрен А. м., тем выше его эксплуатационные качества. Зернистость А. м. регламентируется стандартом. Обработка с помощью А. м. характеризуется участием в резании одновременно большого числа случайно расположенных режущих граней зёрен. Твёрдость абразивного инструмента (См. Абразивный инструмент) позволяет применять высокие скорости резания, что в соединении с большим числом одновременно работающих лезвий обеспечивает достаточный объём снимаемого материала. С другой стороны, при помощи А. м. достигается наиболее тонкая обработка, например Доводка.

А. м. используются в виде зёрен, скрепленных связкой в различные по форме и назначению абразивные инструменты, или нанесёнными на гибкую основу (ткань, бумагу и др.) в виде шлифовальной шкурки, а также в несвязанном состоянии в виде порошков, паст и суспензий.

Лит.: Каменцев М.В., Искусственные абразивные материалы, М., 1950; Филоненко Н.Е., Лавров И.В., Абразивные инструменты и их эксплуатация, М., 1959.

Г. М. Ипполитов

АБРАЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ (абразивы) (от лат. abrasio - соскабливание) - вещества повышенной твердости, применяемые в массивном или измельченном состоянии для механической обработки (шлифования, резания, истирания, заточки, полирования и т. д.) других материалов. Естественные абразивные материалы - кремень, наждак, пемза, корунд, гранат, алмаз и др.; искусственные - электрокорунд, карбид кремния, боразон, эльбор, синтетический алмаз и др.

(лат. abrasio соскабливание)

мелкозернистые или порошкообразные вещества высокой твердости; в медицине применяются для шлифования и полировки зубных протезов.

абрази́вные материа́лы

абразивы (от лат. abrasio — соскабливание), вещества повышенной твёрдости, применяемые в массивном или измельченном состоянии для механической обработки (шлифования, резания, истирания, заточки, полирования и т. д.) других материалов. Естественные абразивные материалы — кремень, наждак, пемза, корунд, гранат, алмаз и др.; искусственные — электрокорунд, карбид кремния, боразон, эльбор, синтетический алмаз и др.

* * *

АБРАЗИ́ВНЫЕ МАТЕРИА́ЛЫ (абразивы) (от лат. abrasio — соскабливание), вещества повышенной твердости, применяемые в массивном или измельченном состоянии для механической обработки (шлифования(см. ШЛИФОВАНИЕ), резания, истирания, заточки, полирования(см. ПОЛИРОВАНИЕ) и т. д.) других материалов. Естественные абразивные материалы — кремень(см. КРЕМЕНЬ), наждак(см. НАЖДАК), пемза,(см. ПЕМЗА) корунд(см. КОРУНД), гранат(см. ГРАНАТЫ (группа минералов)), алмаз(см. АЛМАЗ (минерал)) и др.; искусственные — электрокорунд(см. ЭЛЕКТРОКОРУНД), монокорунд(см. МОНОКОРУНД), карбид кремния, боразон(см. БОРАЗОН), эльбор(см. ЭЛЬБОР), синтетический алмаз и др.

Абразивным может быть любой природный или искусственный материал, зерна которого обладают определенными свойствами: твердостью, прочностью и вязкостью; формой абразивного зерна; зернистостью, абразивной способностью, механической и химической стойкостью, т. е. способностью резания и шлифования других материалов. Главной особенностью абразивных материалов является их высокая твердость по сравнению с другими материалами и минералами. Именно на различии в твердости основаны все процессы шлифовки и резки материалов.

Твердость абразивных материалов определяют либо по шкале Мооса, либо методом вдавливания алмазной пирамиды в поверхность испытуемого материала.

Под абразивной способностью понимают возможность одного материала обрабатывать другой или группу различных материалов. Абразивная способность характеризуется массой снимаемого при шлифовании материала до затупления зерен, либо определяется количеством сошлифованного за определенное время материала. Для определения абразивной способности исследуемый материал помещают между двумя металлическими или стеклянными дисками, которые вращаются в противоположных направлениях. По количеству съема металла или стекол с поверхности дисков за определенный промежуток времени судят об абразивной способности исследуемого материала.

Если принять абразивную способность алмаза за единицу, абразивная способность карбида бора – 0,6, карбида кремния – 0,5. По абразивной способности абразивные материалы располагаются в следующем порядке: алмаз, кубический нитрид бора (боразон), карбид кремния, монокорунд, электрокорунд, наждак, кремень. Абразивная способность зависит от вида шлифуемых материалов, режима работы, вязкости и прочности зерен. Чем меньше в абразивном материале примесей, тем выше его абразивная способность.

Под механической стойкостью понимают способность абразивного материала выдерживать механические нагрузки и не разрушаться при резке, шлифовке и полировке. Механическая стойкость абразивных материалов характеризуется пределом прочности при сжатии, который определяют, раздавливая зерно абразивного материала и фиксируя нагрузку в момент его разрушения. При повышении температуры предел прочности абразивных материалов снижается, поэтому в процессе шлифования необходимо контролировать температуру.

Под химической стойкостью понимают способность абразивных материалов не изменять своих механических свойств в растворах щелочей, кислот, а также в воде и органических растворителях. Абразивные материалы часто используют в виде суспензий микропорошков определенной зернистости в различных растворах.

Размер зерен абразивных материалов оказывает существенное влияние на глубину залегания механически нарушенного слоя на поверхности материала при резке, шлифовке и полировке. Абразивное зерно — кристаллический осколок (кристаллит), реже монокристалл или агрегат, состоящий из множества мелких кристаллов (поликристалл). Режущая кромка зерна — ребро, образованное любой парой пересекающихся кристаллографических плоскостей. Зерно может иметь приблизительно равные размеры по высоте, ширине и толщине (изометрическая форма) или обладать мечевидной и пластинчатой формой, что определяется родом абразивного материала и степенью измельчения исходного зерна. Рациональна изометрическая или близкая к ней форма зерна, т. к. каждое зерно является резцом. Наименее выгодная форма — игольчатая. По размеру и однородности зерен абразивные материалы должны быть однородными. Зернистость абразивных материалов определяется классификацией зерен по линейным размерам методом ситового анализа, осаждением в жидкости или др. Зернистость абразивного материала регламентируется стандартом. Номер зернистости устанавливается в соответствии с линейными размерами зерна основной фракции. Чем однороднее по форме и размеру зерен абразивный материал, тем выше его эксплуатационные качества. Абразивные материалы отличаются между собой размером (крупностью) зерен и подразделяются на четыре группы: шлифзерно, шлифпорошки, микропорошки и тонкие микропорошки. Каждый номер зернистости абразивных материалов этих групп характеризуется пятью фракциями: предельной, крупной, основной, комплексной, и мелкой.

В зависимости от номера зернистости применяют различные методы контроля. Для абразивных материалов с зернистостью от номера 200 до 5, как правило, используют ситовой, а для абразивных микропорошков с зернистостью от М40 до М5 — микроскопический анализ.

Абразивные материалы широко применяются при механической обработке. Абразивные материалы используются в виде зерен, скрепленных связкой в различные по форме и назначению абразивные инструменты, или нанесенными на гибкую основу (ткань, бумагу и др.) в виде шлифовальной шкурки, а также в несвязанном состоянии в виде порошков, паст и суспензий.

(а. abrasive materials; н.Schleifmittel, Schleifstoffe; ф.produits abrasifs; и.materiales abrasivos) - вещества высокой твёрдости для механич. обработки г. п., минералов и др. C древнейших времён использовались естеств. A. м. (кремень, наждак, гранат, пемза, корунд, алмаз), c кон. 19 в. применяют искусств. A. м. (электрокорунд, карбид кремния, карбид бора, монокорунд, синтетич. алмаз и др.). Oсн. природный абразив - алмаз, большое значение имеют корунд, наждак, гранат, кремнистая галька, пемза, трепел; используются также кварцевый песок, красный песчаник. Oсн. характеристики A. м.: твёрдость, прочность и износ, форма абразивного зерна, абразивная способность, зернистость. C увеличением прочности A. м. улучшается сопротивляемость усилиям резания, при этом сопротивление A. м. сжатию в неск. раз больше, чем сопротивление растяжению. Прочность A. м. на растяжение и сжатие снижается c повышением темп-ры шлифования. Oбработка c помощью A. м. характеризуется участием в процессе одновременно большого числа случайно расположенных режущих граней зёрен. Aбразивное зерно - кристаллич. осколок (кристаллит), реже монокристалл или агрегат, состоящий из множества мелких кристаллов (поликристалл), может иметь приблизительно равные размеры по высоте, ширине и толщине (изометрич. форма) или обладать мечевидной и пластинчатой формами. Pациональна изометрич. или близкая к ней форма зерна, т.к. каждое зерно является резцом. Hаименее выгодная форма - игольчатая. Aбразивная способность характеризуется массой снимаемого при шлифовании материала до затупления зёрен (см. Абразивность). Зернистость характеризует размер и однородность зёрен A. м.; она определяется классификацией зёрен по линейным параметрам методом ситового анализа, осаждением в жидкости или др. Hомер зернистости устанавливается в соответствии c линейными размерами зерна осн. фракции. Чем однороднее по форме и размеру зёрен A. м., тем выше его эксплуатац. качества. Зернистость A. м. регламентируется стандартом. A. м. используются в виде зёрен, скреплённых связкой в различные по форме и назначению абразивные инструменты, a также в несвязанном состоянии в виде порошков, паст и суспензий. Hаибольшее практич. применение A. м. имеют в бурении, где ими армируют породоразрушающий инструмент. Используют их также в рабочих органах добычных и проходческих горн. машин и др.

абразивы (франц. abrasif - шлифовальный, от лат. abrasio - соскабливание), - твёрдые порошкообразные в-ва (природные и искусств.), применяемые для механич. обработки металлов, сплавов, горных пород, стекла, драгоц. камней и т. п. Естеств. А. м. - алмаз, корунд, гранат, кварц(кремень) и др.; искусственные - электрокорунд, карборунд, алмаз синтетический, карбид бора н др. Применяются, напр., для изготовления абразивного реж. инструмента, произ-ва высокоогнеупорных изделий.