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金刚石工具中的耐磨性,研磨性和硬度-科普小知识

   日期:2019-10-07     浏览:5    评论:0    
核心提示:初学和刚入行金刚石工具的人员来讲,很容易弄混耐磨性、研磨性和硬度,耐磨性是指某一材料在一定的摩擦条件下抵抗磨损的能力,对金刚石工具而言,工具加工过程中,工具本身存在耐磨性问题,也就是工具的磨损问题,硬度是材料抵抗变形的能力
对于初学和刚入行金刚石工具的人员来讲,很容易弄混耐磨性、研磨性和硬度。那么今天我们就简单跟大家分享下金刚石工具中有关耐磨性、研磨性和硬度的小知识。
金刚石切割磨削工具

首先,研磨性

材料的的耐磨性(wearresistance)是指某一材料在一定的摩擦条件下抵抗磨损的能力。通常以摩擦力的倒数来表示:ε=1/w

式中:ε———表示材料的耐磨性

w———表示单位时间内或单位距离内产生的磨损质量或磨损体积

材料的耐磨性不是材料的固有特性,而是与工况密切相关的系统属性,故很难也不能用某一实验中测出的耐磨性指标去指导具体的项目设计和选材,只能在条件相同的情况下进行比对,得出的结论只限于本实验条件。这在生产和科研实验中是经常碰到的。金刚石工具中的耐磨性包括两个内容,即结合剂的耐磨性和工具的耐磨性。

结合剂的耐磨性和工具的耐磨性是截然不同的两个概念,结合剂容易磨损,工具并不一定容易磨损。结合剂的适度易磨损性能,能使工具有较高的加工效率,而且不降低工作寿命,钴基结合剂和采用某些特异元素改性的结合剂就是实例。

其次:研磨性

研磨性和耐磨性是两个不同的概念。
       对金刚石工具而言,工具加工过程中,工具本身存在耐磨性问题,也就是工具的磨损问题。

而研磨性是被加工对象的属性,例如石材、建材、玻璃、陶瓷……等。被加工对象存在对金刚石工具的研磨性问题,即加工对象对工具的磨损能力,被加工材料的研磨性大小决定于被加工材料的化学组成、结晶颗粒的大小、胶结物种类、致密化程度。被加工材料研磨性的大小决定了工具磨损消耗程度。对同种工具,被加工对象的研磨性不同,工具的磨损程度也就不同。

在生产实践过程中,应特别注意工具和加工对象的适应性,即使同种工具加工相同种类的岩石,也能出现使用效果截然不同的情况。这就是忽略了适应性问题。石材种类相同,化学组成往往大不相同。同一种花岗岩,由于含硅量不同,岩石的可加工性大不相同。由于含硅量高,再加上结晶颗粒粗,解理发育良好,会对工具造成极强的研磨,致使工具快速消耗,使用寿命大幅度降低。

最后:硬度

硬度是材料抵抗变形的能力,相同材料、相同工艺的烧结体的硬度只与孔隙度有关。孔隙度低,硬度高;孔隙度高,硬度低。而孔隙度与烧结工艺有关,与化学成分有关。对火法冶金材料,硬度与相组织有关,不同的相,硬度不同。如奥氏体相硬度低,马氏体相硬度高。不是同种材料情况比较复杂,不好进行对比,在此不作讨论。通常,在火法冶金中,一种材料的硬度和强度有较好的对应关系。硬度和耐磨性一般没有对应关系。

在制作工具时检验坯体硬度,可以及时了解工艺是否合理,坯体是否压实。或者说,可以检验坯体的压实密度是否在允许的范围内,以便及时调整工艺。不应该把硬度作为耐磨性的参考。对同一种材料,孔隙度低些,硬度高些;孔隙度高些,硬度低些。不同材料(配方)就截然不同了,可能很软的材料却很耐磨。例如铅,虽然很软,却很耐磨。

实践中发现,含骨架材料很高的工具,胎体一般很耐磨,但有些骨架材料含量高的工具,胎体并不是很耐磨。

 
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