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磨粒

1. 种类

磨削、研磨工具所采用的磨粒大致分为(1)普通磨粒和(2)超级磨粒两类。
根据材料的不同可将其分为(1)氧化铝与碳化硅材质,及(2)金刚石与立方氮化硼,并根据特性和组成的不同可进行更深入的细分。
在此以JIS规格为基准列出了磨粒的种类。

1.普通磨粒

区分 种类 代号 制造方法及性状
氧化铝材质磨料 褐色氧化铝磨料 A 将主要由矾土制成的氧化铝材质的原料用电炉进行熔融、还原、凝固,制成以氧化铝为主要成分,含有适量的氧化钛的块状物,再将其粉碎、整粒而成。主要由氧化钛氧化物固溶出的金刚砂结晶构成,整体带有褐色。
白色氧化铝磨料 WA 将用拜耳法精制而成的氧化铝放入电炉中熔融、凝固,将形成的块状物粉碎、整粒而成。由金刚砂结晶构成,整体带有白色。
淡红色氧化铝磨料 PA 将用拜耳法精制而成的氧化铝(根据需要加入由氧化钛制成的原料)放入电炉中熔融、凝固,将形成的块状物粉碎、整粒而成。由添加成分固溶出的的金刚砂结晶构成,整体带有淡红色。
解碎型氧化铝磨料 HA 由用矾土或拜耳法精制而成的氧化铝构成的氧化铝材质原料,放入电炉中熔融、凝固,再将形成的块状物解碎、整粒而成。主要由金刚砂的单一结晶构成。
人造金刚砂磨料 AE 将主要由矾土制成的氧化铝原料放入电炉中熔融、还原、凝固,将形成的块状物粉碎、整粒而成。主要由金刚砂结晶和多铝红柱石结晶构成,整体带有灰黑色。
氧化铝氧化锆磨料 AZ(25)
AZ(40)
将主要用拜耳法精制而成的氧化铝加上氧化锆材质原料后,放入电炉中熔融、凝固,将形成的块状物粉碎、整粒而成。主要由金刚砂结晶和氧化铝氧化锆的共晶部分构成,整体带有灰色。根据氧化锆含量的不同,有AZ(25)和AZ(40)两种类型。
碳化硅材质磨料 黑色碳化硅材质磨料 C 将主要由硅石和硅砂制成的氧化硅材质原料和焦炭放入电阻炉使其反应,将生成的块状物粉碎、整粒而成。由α型碳化硅结晶构成,整体带有黑色。
绿色碳化硅磨料 GC 将主要由硅石和硅砂构成的氧化硅材质原料和焦炭放入电阻炉使其反应,将生成的块状物粉碎、整粒而成。由α型碳化硅结晶构成,比C纯度高,因此整体带有绿色。

JIS R6111 基于人造磨料

2.超级磨粒

区分 种类 代号 制造方法及性状
金刚石 天然金刚石 D 碳是在地球内部的高温、高压下形成的立方晶系的结晶物,在天然形成的矿物中最为坚硬,努氏硬度达到了7000。在高温下会和铁、镍等发生化学反应,因此不适用于铁系金属的磨削。
合成金刚石 SD 碳粉加上金属催化剂,在高温、高压下形成的人工制品。
镀金属合成金刚石 SDC 将上述的金刚石镀上Ni、Cu等金属的产品。
CBN 立方氮化硼 BN 在立方氮化硼中加入金属催化剂,在高温、高压下形成的人工制品。它和金刚石有同样的结晶构造,努氏硬度为4700。
较之铁类金属,在高温下也可保持稳定,因此多用于钢类材料的磨削。
镀金属立方氮化硼 BNC 将上述的CBN镀上Ni、Ti化合物等物质的产品。

2. 粒度

磨粒的粒度针对(1)磨削砂轮用(2)研磨材料用(3)超磨粒具有各种规格。
以下是JIS规定的规格。

(1) 磨削砂轮用磨料的粒度

■ 1.粗粒的粒度分布
粒度 必须100%通过
的试验用筛网
(1层)
可以有
一定量残留的
试验用筛网和
残留量(2层)
必须有
一定量以上残留的
试验用筛网和
残留量(3层)
将残留在两个筛网上的
残留物加在一起必须达到一定量以上的
各个试验用筛网和残留量(3层+4层)
最多可允许
通过3%的
试验用筛网(5层)
mm μm mm μm mm μm mm μm mm μm
F4 8.00 5.60 20 4.75 40 4.75 4.00 70 3.35
F5 6.70 4.75 20 4.00 40 4.00 3.35 70 2.80
F6 5.60 4.00 20 3.35 40 3.35 2.80 70 2.36
F7 4.75 3.35 20 2.80 40 2.80 2.36 70 2.00
F8 4.00 2.80 20 2.36 45 2.36 2.00 70 1.70
F10 3.35 2.36 20 2.00 45 2.00 1.70 70 1.40
F12 2.80 2.00 20 1.70 45 1.70 1.40 70 1.18
F14 2.36 1.70 20 1.40 45 1.40 1.18 70 1.00
F16 2.00 1.40 20 1.18 45 1.18 1.00 70 850
F20 1.70 1.18 20 1.00 45 1.00 - - 850 70 710
F22 1.40 1.00 20 850 45 850 710 70 600
F24 1.18 850 25 710 45 710 600 65 500
F30 1.00 710 25 600 45 600 500 65 425
F36 850 600 25 500 45 500 425 65 355
F40 710 500 30 425 40 425 355 65 300
F46 600 425 30 355 40 355 300 65 250
F54 500 355 30 300 40 300 250 65 212
F60 425 300 30 250 40 250 212 65 180
F70 355 250 25 212 40 212 180 65 150
F80 300 212 25 180 40 180 150 65 125
F90 250 180 20 150 40 150 125 65 106
F100 212 150 20 125 40 125 106 65 75
F120 180 125 20 106 40 106 90 65 63
F150 150 106 15 75 40 75 63 65 45
F180 125 90 15 63 40 63 53 65
F220 106 75 15 53 40 53 45 60

JIS R6001 基于磨削砂轮用磨料的粒度

■ 2.普通研磨用微粉/沉淀实验法(单位 μ/m)
粒度 累积高度3%
处的粒径(ds-3值)
累积高度50%
处的粒径(ds-50值)
累积高度95%
处的粒径(ds-95值)
F230 77 以下 55.7±3.0 38 以上
F240 68 以下 47.5±2.0 32 以上
F280 60 以下 39.9±1.5 25 以上
F320 52 以下 32.8±1.5 19 以上
F360 46 以下 26.7±1.5 14 以上
F400 39 以下 21.4±1.0 10 以上
F500 34 以下 17.1±1.0 7 以上
F600 30 以下 13.7±1.0 4.6 以上
F800 28 以下 11.0±1.0 3.5 以上
F1000 23 以下 9.1±0.8 2.4 以上
F1200 20 以下 7.6±0.5 2.4 以上(1)

注(1) 累积高度80%处的粒径(ds-80值)

JIS R6001 基于磨削砂轮用磨料的粒度
也有基于“光透过沉淀法”的规格

■ 3.精密研磨用微粉/沉淀实验法(单位 μm)
粒度 最大粒径
(ds-0)
累积高度3%
处的粒径
(ds-3值)
累积高度50%
处的粒径
(ds-50值)
累积高度94%
处的粒径
(ds-94值)
#240 127 以下 90 以下 60.0±4.0 48 以上
#280 112 以下 79 以下 52.0±3.0 41 以上
#320 98 以下 71 以下 46.0±2.5 35 以上
#360 86 以下 64 以下 40.0±2.0 30 以上
#400 75 以下 56 以下 34.0±2.0 25 以上
#500 65 以下 48 以下 28.0±2.0 20 以上
#600 57 以下 43 以下 24.0±1.5 17 以上
#700 50 以下 39 以下 21.0±1.3 14 以上
#800 46 以下 35 以下 18.0±1.0 12 以上
#1000 42 以下 32 以下 15.5±1.0 9.5 以上
#1200 39 以下 28 以下 13.0±1.0 7.8 以上
#1500 36 以下 24 以下 10.5±1.0 6.0 以上
#2000 33 以下 21 以下 8.5±0.7 4.7 以上
#2500 30 以下 18 以下 7.0±0.7 3.6 以上
#3000 28 以下 16 以下 5.7±0.5 2.8 以上

JIS R6001 基于磨削砂轮用磨料的粒度
也有基于“电阻实验法”的规格

(2) 砂磨材料用磨粒的粒度

■ 1.粗粒的粒度分布
粒度 1层筛上量 1+2层
累积筛上量
1+2+3层
累积筛上量
1+2+3+4层
累积筛上量
1+2+3+4+5层
累积筛上量
5层筛网的
筛下量
⊿Q
1层筛网的
网目
Q1 2层筛网的
网目
Q2 3层筛网的
网目
Q3 4层筛网的
网目
Q4 5层筛网的
网目
Q5
mm μm mm μm mm μm mm μm mm μm
P12 3.35 0 2.36 1
以下
2.00 14
±4
1.70 61
±9
1.40 92
以上
8
以下
P16 2.36 0 1.70 3
以下
1.40 26
±6
1.18 75
±9
1.00 96
以上
4
以下
P20 1.70 0 1.18 7
以下
1.00 42
±8
850 86
±6
710 96
以上
4
以下
P24 1.40 0 1.00 1
以下
850 14
±4
710 61
±9
600 92
以上
8
以下
P30 1.18 0 850 1
以下
710 14
±4
600 61
±9
500 92
以上
8
以下
P36 1.00 0 710 1
以下
600 14
±4
500 61
±9
425 92
以上
8
以下
P40 710 0 500 7
以下
425 42
±8
355 86
±6
300 96
以上
4
以下
P50 600 0 425 3
以下
355 26
±6
300 75
±9
250 96
以上
4
以下
P60 500 0 355 1
以下
300 14
±4
250 61
±9
212 92
以上
8
以下
P80 355 0 250 3
以下
212 26
±6
180 75
±9
150 96
以上
4
以下
P100 300 0 212 1
以下
180 14
±4
150 61
±9
125 92
以上
8
以下
P120 212 0 150 7
以下
125 42
±8
106 86
±6
90 96
以上
4
以下
P150 180 0 125 3
以下
106 26
±6
90 75
±9
75 96
以上
4
以下
P180 150 0 106 2
以下
90 15
±5
75 62
±12
63 90
以上
10
以下
P220 125 0 90 2
以下
75 15
±5
63 62
±12
53 90
以上
10
以下

JIS R6010 基于砂磨材料用磨料的粒度

■ 2.微粉(P240~P1200)/沈降試験方法(単位 μm)
粒度 最大粒径
(ds-0值)
累积高度3%
处的粒径
(ds-3值)
累积高度50%
处的粒径
(ds-50值)
累积高度95%
处的粒径
(ds-95值)
P240 110 以下 81.7 以下 58.5±4.0 44.5 以上
P280 101 以下 74.0 以下 52.2±3.0 39.2 以上
P320 94 以下 66.8 以下 46.2±2.5 34.2 以上
P360 87 以下 60.3 以下 40.5±2.0 29.6 以上
P400 81 以下 53.9 以下 35.0±2.0 25.2 以上
P500 77 以下 48.3 以下 30.2±2.0 21.5 以上
P600 72 以下 43.0 以下 25.8±1.5 18.0 以上
P800 67 以下 38.1 以下 21.8±1.0 15.1 以上
P1000 63 以下 33.7 以下 18.3±1.0 12.4 以上
P1200 58 以下 29.7 以下 15.3±1.0 10.2 以上

JIS R6010 基于砂磨材料用磨料的粒度

■ 3.微粉(P1500~P2500)/沉淀实验法(单位μm)
粒度 最大粒径
(ds-0値)
累积高度3%
处的粒径
(ds-3值)
累积高度50%
处的粒径
(ds-50值)
累积高度94%
处的粒径
(ds-94值)
P1500 58 以下 25.8 以下 12.6±1.0 8.3 以上
P2000 58 以下 22.4 以下 10.3±0.8 6.7 以上
P2500 58 以下 19.3 以下 8.4±0.5 5.4 以上

JIS R6010 基于砂磨材料用磨料的粒度
也有基于“电阻实验法”的规格

(3) 金刚石/CBN 磨粒的粒度









粒度的种类 使用筛网的网目尺寸
A方式的
标示
B方式的
标示
1层网目 2层网目 3层网目 4层网目
必须通过
99.9%的筛网
不可残留
一定量以上的
试验用筛网和残留量
必须残留
一定量以上的
试验用筛网和残留量
允许通过的
最大残留量
不可通过
2%以上的筛网
μm μm % μm % % μm



16/18 1181 1700 1180 8 1000 90 8 710
18/20 1001 1400 1000 8 850 90 8 600
  851 1180 850 8 710 90 8 500
  711 1000 710 8 600 90 8 425
  601 850 600 8 500 90 8 355
  501 710 500 8 425 90 8 300

426 600 455 8 360 90 8 255
356 500 384 8 302 90 8 213
50/60 301 455 322 8 255 90 8 181
251 384 271 8 213 90 8 151
213 322 227 8 181 90 8 127
80/100 181 271 197 10 151 87 10 107
100/120 151 227 165 10 127 87 10 90
120/140 126 197 139 10 107 87 10 75
140/170 107 165 116 11 90 85 11 65
170/200 91 139 97 11 75 85 11 57
200/230 76 116 85 11 65 85 11 49
230/270 64 97 75 11 57 85 11 41
270/325 54 85 65 15 49 80 15
325/400 46 75 57 15 41 80 15



  1182 1700 1180 8 850 90 8 600
20/30 852 1180 850 8 600 90 8 425
30/40 602 850 600 8 425 90 8 300

40/50 427 600 455 8 302 90 8 213
60/80 252 384 271 8 181 90 8 127

JIS B4130 基于金刚石/CBN工具―金刚石或CBN磨粒的粒度。