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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
规 格 的 种 类 |
筛 |
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 | ||||
小 范 围 |
网 筛 |
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 | |||
电 筛 |
- | 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 | - | ||
大 范 围 |
网 筛 |
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 | ||
电 筛 |
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。