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黑碳化硅被磨损的研究

更新时间:2019-08-10 22:08
   黑碳化硅如果磨损严重,就要报废了,需要重新购买,不同的行业,使用的期限也长短不一,这不仅与产品的质量有关,还与其他几点因素分不开关系。
  一、黑碳化硅的含量
  通常黑碳化硅含量低,功耗也低;但含量太低,宏观破碎会剧增,从而造成出刃高度不足,使功耗反而增加;
  黑碳化硅含量高,则功耗增加,进而导致黑碳化硅脱落,工具耐磨性反而下降。若黑碳化硅品级较高,在较低含量情况下,其完整晶型率仍较高,节块耐磨性高,功耗低,但品级应与结合剂选择相匹配。高质量的耐磨性好,必须要求结合剂也具有很好的耐磨性,只有这样才能充分发挥高质量的作用。
  低质量黑碳化硅,由于其抗压和抗冲击能力都较差,即使切割较容易的矿物成分时也会发生较明显的磨损和破碎,在遇到特别难切割部分时,一般会发生宏观破碎而失去切削能力,此时对结合剂耐磨性的要求应相对低一些,以保证黑碳化硅有足够的出刃高度。尽量降低黑碳化硅的品质分散性。
  二、黑碳化硅加工条件
  由于黑碳化硅工具的磨损与其负载状态密切相关,因此加工条件会对磨损产生明显影响。切割工程陶瓷时工艺参数对其寿命的影响,认为当其它参数一定时,对应每一切割深度均存在一最佳砂轮速度;当切割深度和砂轮速度一定时,存在一最佳进给速度;各工艺参数对黑碳化硅径向磨损量影响的主次顺序为:速度—切割深度—进给速度。工具磨损与加工工艺参数及加工工艺参数间的协调有很大关系,因此必须对工艺参数进行优化。
  当黑碳化硅转速为4350rpm、夹盘转速为590rpm时,磨削力逐渐增大,当达到一定峰值时,又回到较低值,并继续按此循环,说明逐渐变钝,当磨削力达到一定值时磨粒破碎;当转速为2175rpm、夹盘转速为40rpm时,在磨削力较小时破碎。所以,其磨削力基本为常数且磨损率高。
  三、被加工材料
  不同的工件材料,其断裂韧性、硬度等均相差较大,所以工件材料的性质也影响黑碳化硅工具的磨损。研究了用黑碳化硅圆锯切割不同石材时刀具的磨损并指出:
  当切割硬的花岗石时,黑碳化硅圆锯的磨损主要是磨粒的宏观破碎和脱落,原因是把持力不够,切削条件恶劣;
  当切割较软的花岗石时,完整晶形和磨粒的微观破碎占较大比例,同时磨粒脱落所占比例仍然较高,这种磨损使锯片保持切割能力。
  所以,不同矿物的性质及变形机理是决定黑碳化硅失效方式的关键。石英含量越高,磨损越剧烈。
  从以上几点不禁得出:黑碳化硅受磨损的原因与等级、粒度、结合剂、所用工具形状等有关。