Алмазный порошок

В отличие от алмазного сырья (по ТУ 47-2—73) алмазные порошки по ГОСТ 9206—80 Е, служащие основным сырьем для изготовления камнеобрабатывающего инструмента, могут быть получены, как уже отмечалось, не только из природных, но из синтетических алмазов. По сравнению с абразивными (неалмазными) алмазные порошки имеют большие твердость и абразивность; к ним предъявляются более жесткие требования в части зернового состава и прочности.

Главными параметрами алмазных порошков, определяющими область их применения, являются марки алмазов (и соответственно порошков), их зернистость и концентрация в режущем слое рабочего инструмента.

Каждое работающее алмазное зерно по существу является резцом, в связи с чем его форма должна обеспечивать максимальную работоспособность при любом положении зерна в инструменте. Однако существующие способы дробления сырья не позволяют придавать зернам определенные наивыгоднейшие формы (изометричную с отношением длины к ширине и высоте, близким к единице).

Согласно ГОСТ 9206—80 E порошки природных алмазов классифицируются по качеству на пять марок в зависимости от содержания в них наиболее прочных зерен изометрической формы: Al, А2, АЗ, А5 и А8. Число после А означает содержание в порошках изометричных зерен, выраженное десятками процентов (например, в порошках марки А2 содержится 20 % изометричных зерен алмаза). Микропорошки природных алмазов подразделены на две марки: AM и АН (соответственно из алмазов нормальной и повышенной абразивной способности).

Разработанные в нашей стране порошки из синтетических алмазов с различными физико-механическими и эксплуатационными свойствами подразделяются, согласно ГОСТ 9206—80 Е, на две основные группы: из монокристаллических алмазов – порошки марок АС2, АС4, АС6, AC 15, АС20, АС32, АС50 и из поликристаллических алмазов – порошки марок APBI, АРК4, АРСЗ.

В последнее время станкоинструментальной промышленностью нашей страны осваивается выпуск порошков из особо прочных монокристаллических алмазов АС65, АС80, АС80Т и др.

Алмазные порошки АС2 (ACO), зерна в которых представлены преимущественно агрегатами с развитой поверхностью, имеют повышенную хрупкость и применяются в инструменте на органических связках для полировки камня. Порошки АС4 (ACP), состоящие из зерен в виде агрегатов и сростков, используются в инструменте для доводочной шлифовки камня, а порошки АС6 (ACB), содержащие более прочные зерна в виде несовершенных кристаллов, их обломков и сростков,— в инструменте на металлических связках для шлифовки камня.

Алмазные порошки AC 15 (ACK) представлены зернами высокой прочности в виде целых кристаллов несовершенной формы, их обломков и сростков с коэффициентом формы зерен не более 1,6, который принимают как среднеарифметическое значение отношения длины проекции зерна к ширине его проекции по данным не менее 50 измерений. Эти порошки применяются в инструменте на металлических связках для различных операций шлифовки камня средней прочности.

У порошков АС20 зерна также состоят из целых кристаллов, их обломков и сростков повышенной прочности с коэффициентом формы зерен не более 1,5. Такие алмазные порошки используются в инструменте для шлифовки камня. Порошки АС32 (ACC) представлены зернами, главным образом в виде хорошо ограненных целых кристаллов и их обломков повышенной прочности с коэффициентом формы зерен не более 1,2. Применяются в камнеобрабатывающем инструменте для распиловки, окантовки и фрезеровки камня средней прочности.

Порошки АС50 в основном представлены зернами высокой прочности в виде хорошо ограненных целых кристаллов и их обломков с коэффициентом формы зерен не более 1,18, Используются преимущественно в инструменте для окантовки и фрезеровки прочного камня.

Среди порошков рассмотренных марок наиболее прочны алмазные порошки АС50, которые используются в алмазном камнеобрабатывающем инструменте, предназначенном для наиболее тяжелых условий работы на камне средней прочности и низкопрочном (в дисковых пилах, фрезах, отрезных кругах для камня высокой прочности и т. п.).

Для применения в алмазном инструменте весьма перспективны порошки из синтетических поликристаллических алмазов (поликристаллов). Поликристаллы – это конгломераты из мелких, сросшихся между собой алмазов, связанных материалом шихты, которая используется при их синтезе (железо, никель, хром и т. п.). Такое строение поликристаллов обусловливает их высокую прочность, значительную стойкость к ударным нагрузкам и меньшую хрупкость по сравнению с монокристаллами синтетического алмаза. Дополнительным преимуществом поликристаллических алмазов является их способность хорошо удерживаться в связке инструмента благодаря неровной, шероховатой поверхности зерен поликристаллов после дробления (монокристаллы имеют гладкие плоскости спайности).

Из трех указанных ранее марок порошков поликристаллических алмазов в камнеобрабатывающем инструменте используются две: АРК4 (АСПК) и АРСЗ (СВСП). Порошки АРК4, являющиеся продуктом дробления алмазов типа «карбонадо», широко применяются в дисковых пилах и фрезах для окантовки и фрезеровки низкопрочного камня, а порошки АРСЗ, полученные путем дробления алмазов типа «спеки»,— в дисковых пилах, фрезах и шлифовальных кругах для распиловки и окантовки, фрезеровки и шлифовки камня средней прочности.

Поликристаллические алмазы имеют некоторые специфические свойства, влияющие на изготовление и эксплуатацию камнеобрабатывающего инструмента. В частности, особая структура таких алмазов предопределяет их характерный абразивный износ при эксплуатации, в результате которого они приобретают округлую форму без острых кромок и худшую режущую способность (монокристаллические алмазы изнашиваются за счет скалывания по плоскостям спайности).

Порошки АРК4 имеют относительно невысокую термостойкость (700—750 °С), что требует применения низкоплавких связок при изготовлении из них инструмента, а также ограничивает режимы его эксплуатации. Порошки АРСЗ обладают термостойкостью (свыше 900 °С) , такой же как у природных алмазов, что позволяет изготовлять из них камнеобрабатывающий инструмент на любых связках.

Порошки АРК4 наиболее широко используются в штрипсовых алмазных пилах для распиловки камня средней прочности и низкопрочного. Для распиловки преимущественно низкопрочного камня в дисковых пилах применяют порошки АРСЗ.

Микропорошки из синтетических алмазов в соответствии с ГОСТ 9206—80 E подразделены на две марки: ACM и ACH (изготавливаются соответственно из алмазов нормальной и повышенной абразивной способности).

Рекомендуемые области использования различных видов синтетических алмазов в инструменте для обработки низкопрочных, средней прочности и прочных горных пород показаны в табл. 27.

Таблица 27. Рекомендуемые марки алмазов

Горные породы

Вид инструмента

штрипсовые пилы

отрезные круги и фрезы

шлифовальные круги

Низкопрочные: малоабразивные гипсовый камень, тальковый сланец и т. п.)

A1, А2, АРК4

А2, алмазы XXI группы; АС32, АС50, АРК4

A1, AC 15, АС20, ACM, ACH

абразивные (известняк, песчаник и т. п.)

А2, алмазы XV и XXXV групп; АРСЗ

А2, алмазы XV и XXXV групп; АРСЗ

A1, AC 15

Средней прочности: малоабразивные однородные (мрамор, мраморовидный известняк, доломит ит. п.)

А2, алмазы XV, XXl и XXXV групп; АРК4, АПСЗ

А2, алмазы XXI и XXXV групп; АС50, АРСЗ

A1, AC 15, АС20, АС32, ACM, ACH

малоабразивные с включениями твердых минералов (окварцованный мрамор и т. п.)

А2, АЗ, алмазы XV, XXI и XXXV групп

А2, АЗ, А5, алмазы XXI и XXXV групп

A1, А2, AC 15, АС20, АС32

абразивные однородные (песчаник, травертин и т. п.)

А2, АЗ, алмазы XV и XXXV групп; АРСЗ; АРК4

А2, АЗ, алмазы XV и XXXV групп; АРСЗ

A1, А2, AC 15

Прочные: бескварцевые (габбро, лабрадорит, базальт и т. п.) с умеренным содержанием кварца (гранит и т. п.)

АЗ, А5, А8, алмазы XV и XXXV групп

АЗ, А5, А8, алмазы XXI и XXXV групп А5, А8, алмазы XXI и XXXV

А2, АЗ, AM, АН; ACM, ACH А2, АЗ, AM, АН; ACM, ACH

с повышенным содержанием кварца (гранит, кварцит, роговик и т. п.)

групп А8

АЗ, AM, АН, ACM, ACH

Adblock detector