Абразивные материалы

АБРАЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ (а. abrasive materials; н. Schleifmittel, Schleifstoffe; ф. produits abrasifs; и. materiales abrasivos) — вещества высокой твёрдости для механической обработки горных пород, минералов и др.

С древнейших времён использовались естественные абразивные материалы (кремень, наждак, гранат, пемза, корунд, алмаз), с конца 19 века применяют искусственные абразивные материалы (электрокорунд, карбид кремния, карбид бора, монокорунд, синтетический алмаз и др.). Основной природный абразив — алмаз, большое значение имеют корунд, наждак, гранат, кремнистая галька, пемза, трепел; используются также кварцевый песок, красный песчаник.

Основные характеристики абразивных материалов: твёрдость, прочность и износ, форма абразивного зерна, абразивная способность, зернистость. С увеличением прочности абразивных материалов улучшается сопротивляемость усилиям резания, при этом сопротивление абразивных материалов сжатию в несколько раз больше, чем сопротивление растяжению. Прочность абразивных материалов на растяжение и сжатие снижается с повышением температуры шлифования.

Обработка с помощью абразивных материалов характеризуется участием в процессе одновременно большого числа случайно расположенных режущих граней зёрен. Абразивное зерно — кристаллический осколок (кристаллит), реже монокристалл или агрегат, состоящий из множества мелких кристаллов (поликристалл), может иметь приблизительно равные размеры по высоте, ширине и толщине (изометрическая форма) или обладать мечевидной и пластинчатой формами. Рациональна изометрическая или близкая к ней форма зерна, т.к. каждое зерно является резцом. Наименее выгодная форма — игольчатая.

Абразивная способность характеризуется массой снимаемого при шлифовании материала до затупления зёрен (см. Абразивность). Зернистость характеризует размер и однородность зёрен абразивных материалов; она определяется классификацией зёрен по линейным параметрам 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 абразивные материалы, тем выше их эксплуатацонные качества. Зернистость абразивных материалов регламентируется стандартом.

Абразивные материалы используются в виде зёрен, скреплённых связкой в различные по форме и назначению абразивные инструменты, а также в несвязанном состоянии в виде порошков, паст и суспензий. Наибольшее практическое применение абразивные материалы имеют в бурении, где ими армируют породоразрушающий инструмент. Используют их также в рабочих органах добычных и проходческих горных машин и др.