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磨料的基础知识(三)
日期:2016-10-28 10:51:17  作者:  来源:  阅读:次

2.人造磨料系列碳化物磨料
    (1)碳化桂
    碳化硅是以石英、石油焦炭为主料,水粉、食盐为辅料按一定比例混匀后装入电阻炉内,通过高温冶炼而制成的人造磨料。
    碳化硅分黑绿两种:黑碳化硅呈黑色或蓝黑色,绿碳化硅呈绿色或蓝绿色。在制造过程中,生产绿色碳化硅的特点在于采用较纯的原材料,炉料中加入食盐,它可促进产品呈绿色。绿色碳化硅的纯度要高于黑色碳化硅。
    碳化硅不与任何酸起反应,但碱性氧化物的熔体能促使碳化硅的分解。
    黑色碳化硅与刚玉系人造磨料相比,硬度较高、脆性较大,适用于加工抗张强度较低的金属及非金属材料,如灰铸铁、黄铜、铅等有色金属,以及陶瓷、玻璃厂料等硬质脆性材料。
    绿色碳化硅与黑色碳化硅相比,其纯度、硬度、脆性稍大,适用于加工硬而脆的材料,如硬质合金、玻璃、玛瑙等,也广泛用于量具、刃具、模具的精磨及飞机、汽车、船舶等发动机气缸的珩磨。
    随着工业的发展和科学技术的进步,碳化硅的非磨削用途在不断扩大,在耐炎材料方面用于制作各种高级耐炎制品,如垫板、出铁槽、坩锅熔池等;在冶金工业上作为炼钢脱氧剂,可以节电,缩短冶炼时间,改善操作环境;在电气工业方面利用碳化硅导电、导热及抗氧化性来制造发热元件——硅碳棒。碳化硅的烧结制品可作固定电阻器,在工程上还可作防滑防腐蚀剂。碳化硅与环氧树脂混合可涂在耐酸容器中、蜗轮机叶片上起防腐耐磨作用。
    (2) 铈碳化硅(CC)
    铈碳化硅是在碳化硅的炉料内不加食盐而添加微量的氧化铈(CeO2)冶炼出来的,其外观和绿碳化硅相似,显微硬度为36。29Gpa。与绿碳化硅相比,其铈碳化硅的显微硬度、单颗粒抗压强度、韧性等均比绿碳化硅高。
    由于铈碳化硅的物理性能有所改弯,因此,其磨削效果也得到了一定的改善。试验证明磨钛合金时,铈碳化硅与绿碳化硅相比,切削效率提高近一倍,并且火花较小;磨铸铁时,当进刀量为0.01mm时,铈碳化硅的耐用度比绿碳化硅砂轮提高18.9%,磨削比提高9.6%,当进刀量为0.02mm时,其耐用度提高27.4%,磨削比提高74.1%。由此可见,用铈碳化硅磨削铸铁进刀量时,其效果比绿碳化硅提高的更显著。磨硬质合金的效果与绿碳化硅相近,磨削CO5Si M5Al 5F-6等难磨高速钢,其效果与单晶刚玉相似。
    (3) 碳化硼(BC)
    碳化硼(B4C)是以硼酸(H3BO3)和炭素材料为原料,在电弧炉内经1700~2300℃的高温冶炼,由碳直接还原熔融的硼酐(B2O3)而制得。
    碳化硼是一种具有金属光泽的灰黑色粉末,是一种超硬材料。在空气中加热至500℃时,碳化硼开始氧化当温度达到800~900℃时,其氧化作用更为显著。碳化硼曾用来代替金刚石研磨硬质合金刀具。其烧结制品可以代替金刚石作为砂轮的修整工具,适用于精磨碳钨合金、碳钛合金、烧结刚玉、人造宝石和特殊陶瓷等硬质材料制品。
    (4) 碳硅硼
    碳硅硼是以硼酸、石英砂、石墨为原料,在电弧炉内经高温冶炼而成,呈灰黑色,其硬度次于氮化硼高于碳化硼,脆性大,适用于硬质合金、半导师体、人造宝石和特殊陶瓷等硬质材料的加工。 


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