尼龙、磨料、塑料.docx

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1、一、磨料知识磨料可以分为天然磨料和人造磨料两大类。一、天然磨料自然界一切可以用于磨削或研磨材料统称为天然磨料。常用天然磨料有以下几种：1．金刚石金刚石目前已知最硬物质，其显微硬度为98.59Gpa。金刚石碳同素异型体，主要成份碳，另外还含有0.02~4.8%杂质，比重为3.15~3.53g/cm3。其产地非常有限，不但价格昂贵，而且极为缺乏。金刚石因含杂质不同而呈黑色、黑褐色、灰黑色等，脆性较大，易沿结晶面裂开，结晶越大抵抗外力作用越强，金刚石计量单位克拉，1克拉=0.2g。天然金刚石作为磨料主要用途有两个方面：（1）

2、用于修整砂轮；（2）磨削和研磨难加工材料（如硬质合金、宝石、玻璃、石料等）。2．天然刚玉天然刚玉主要矿物成份为α——Al2O3,其显微硬度为20.58Gpa，比重为3.93~4.00g/cm3。自然界存在天然刚玉主要有以下三种：（1）优质刚玉（俗称宝石）有蓝宝石（含钛）、红宝石（含铬）等；（2）普通刚玉，呈黑色或棕红色；（3）金刚砂，可分为绿宝石金刚砂和褐铁矿金刚砂，它一种集合晶体，硬度较低。在上述三种天然刚玉中，第一种主要用于首饰，而后二种可以作为磨料，用来制造砂轮、油石、砂纸、砂布或微粉、研磨膏等。3．石榴石石榴石

3、晶形较好，显微硬度为13.33Gpa。属于石榴石矿物种类很多，但适合于作磨料仅有铁铝石榴石一种，其矿物组成这：3FeO.Al2O3.3SiO2,含量不低于85~90%。4。石英石英化学成份为SiO2，常夹杂有Al2O3、Fe2O3、CaOMgOFe2O3等。显微硬度为8.04Gpa，可用作磨料石英矿有脉石英、石英岩及石英砂等。随着科学技术发展，人造磨料品种已达几十种之多，天然磨料由于自身缺陷，已被越来越多人造磨料所取代，目前除了天然金刚石、石榴石外，其它种类天然磨料用量甚微。二、人造磨料人造磨料分刚玉系列、碳化物系列、

4、超硬系列等几大类。现将各类磨料简要制造方法、特性及磨削对象分别叙述如下。1．刚玉系列人造磨料属于刚玉系人造磨料有棕刚玉、白刚玉、锆刚玉、微晶刚玉、单晶刚玉、铬刚玉、镨钕刚玉、黑刚玉及矾土烧结刚玉等。（1）棕刚玉（A）棕刚玉以铝矾土、无烟煤和铁屑为原料，在电弧炉内经高温冶炼而成。在冶炼过程中，无烟煤中碳将矾土中氧化硅、氧化铁和氧化钛等杂质还原成金属，为些金属结合在一起成为铁合金，由于其比重较刚玉熔液大而沉降至炉底与刚玉熔液分离。仅有少量杂质夹杂在刚玉熔快中。棕刚玉主要矿物成份为物理刚玉，三方晶系，少量矿物杂质有：硅酸钙、

5、钙斜长石、富铝红柱石（又称莫来石）、钛化物、玻璃体及少量铁合金等。棕刚玉抗破碎能力较强，抗氧化、抗腐蚀，具有良好化学稳定性，一种用途广泛磨料。适用于磨削抗张强度高金属材料，如普通碳素钢、硬青铜、合金钢细磨和精磨，磨加工螺纹和齿轮等，白刚玉还可用于精密铸造及高级耐火材料。（3）铬刚玉（PA）铬刚玉冶炼工艺与白刚玉相同，只在冶炼过程中加入一定量氧化铬，呈浅紫色或玫瑰色。铬刚玉中由于引入Cr3+改善了磨料韧性，其韧性较白刚玉高，而硬度与白刚玉相近，用于加工韧性较大材料时，其加工效率比白刚玉高，并且工件表面光洁度也较好，铬刚玉

6、适应于加工韧性高淬火钢、合金钢、精密量具及仪表零件等光洁度要求较高工件。（4）微晶刚玉（MA）微晶刚玉所采用原材料及冶炼方法与棕刚玉基本相同，在停炉后立即把熔液通过流放或倾倒方法倒入枝模子内急速冷却（一般在30分钏以内），因而得到微细结晶集合体。微晶刚玉在冶炼过程中，杂质还原程度较差，Al2O3含量为94~96%，晶体尺寸一般在80~300微米，晶体占57~85%，最大晶体尺寸不超过400~600微米。它具有强度高，韧性较大特点。适用于重负荷磨削，可以磨削不锈钢、碳素钢、轴承钢以及特种球墨铸铁等材料，由于磨粒在磨削过程

7、中呈微刃破碎状态，也被用于精密磨削甚至镜面磨削。（5）单晶刚玉（SA）单晶刚玉以矾土、无烟煤、铁屑和黄铁矿为原材料，在电弧炉内共熔，矾土中氧化铁、二氧化硅和氧化钛先后被还原并组成铁合金从熔液中沉降至炉底。一小部分氧化铝与碳、硫化亚铁起复分解反应，生成少量硫化铝填充在单晶颗粒之间，当熔块冷却后放入水中时，硫化铝被溶解，而被硫化铝隔开单晶刚玉即可分散开成为自然粒度磨料。单晶刚玉呈灰白色，其颗粒形状多为等积形，晶体内不含杂质，具有多棱角切削刃，在同样磨削力作用下，所形成力矩小于其它磨料，因此它不易折碎，机械强度较高，单颗粒抗

8、压强度为22~38kg，而棕刚玉仅为10~20kg。单晶刚玉由于有较高硬度和韧性，所以切削能力较强，可用来加工工具钢、合金钢、不锈钢、高钡钢等韧性大、硬度高难磨材料。(6)锆刚玉（ZA）锆刚玉以铝氧粉和锆英石为原料，在电弧炉内经高温冶炼而成，整个过程基本上一个熔化再结晶过程。它一种由α——Al2O3,与ZrO2组成共晶集合体，在冶