Музей торговли — Товарный словарь — Абразивные материалы

Основные характеристики (показатели свойств) абразивных материалов: твёрдость, форма абразивного зерна, абразивная способность и зернистость.

 

1) Твёрдость определяется по десятибалльной шкале твёрдости (шкале Мооса), основанной на том, что вещество с большей твёрдостью оставляет при царапании черту на поверхности вещества с меньшей твёрдостью. В шкале твёрдости в качестве эталонов приняты твёрдости 10 минералов: талька - 1, гипса - 2, кальция - 3, фезоорита - 4, апатита - 5, ортоклаза - 6, кварца - 7, топаза - 8, корунда - 9, алмаза - 10.

 

2) Форма абразивного зерна, представляющего собой кристаллический осколок, бывает различной. Наилучшая, наиболее прочная форма зерна - изометрическая, когда зерно имеет приблизительно равные размеры по высоте, ширине и толщине; встречаются также мечевидные и пластинчатые зерна.

 

3) Абразивная способность определяется количеством снимаемого материала до момента затупления зерна.

 

4) Зернистость характеризует величину и однородность размера зёрен. Чем однороднее по форме и величине зёрен абразивные материалы, тем выше его эксплуатационные качества.

Зернистость определяется методами ситового, гидравлического и микроскопического анализа.

 

В зависимости от зернистости абразивные материалы по ГОСТ 3238-46, 3647-47, 3648-47 разделялись на группы:

 

1) шлифзерно - зернистость №№ 3, 6, 7, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 24, 30, 36, 40, 46, 54, 60, 70, 80, 90;

 

2) шлифпорошки - зернистость №№ 100, 120, 150, 180, 220, 240, 280, 320;

3) микропорошки - зернистость №№ М28, М20, М14, М10, М7, М5. Номера зернистости шлифзерна и шлифпорошков приближенно указывают число ячеек в погонном дюйме сита, через которое абразивные материалы просеивается без остатка. Для каждого номера установлены пределы допустимого содержания ближайших смежных размеров зерна и норма содержания мелкой и предельной фракции. Зернистость микропорошков обозначается буквой М с добавлением цифр, указывающих размер зерна в мк. Определение зернистости микропорошков устанавливают гидравлическим анализом по скорости падения (оседания) их в воде. Контроль времени падения зёрен отдельных размеров ведется в минутах; отсюда прежнее название микропорошков - минутники.

Абразивные зёрна и порошки контролируются также по содержанию магнитной фракции (количеству железистых включений), химическому и минеральному составу.

В СССР имелись богатые запасы естественных абразивных материалов, а также вырабатывались все виды искусственных абразивных материалов. В промышленности использовались главным образом следующие естественные абразивные материалы.

Алмаз технический (см. Драгоценные и поделочные камни) - твёрдость 10; абсолютная твёрдость почти в 1000 раз превышает твёрдость кварца и в 150 раз - корунда; сорта техн. алмаза: борт, балласа, карбонадо (или чёрный) и конго. Для абразивных целей (при бурении горных пород, для шлифования драгоценных камней и пр.) используется только 7-10% от всей добычи, алмазов. Алмазы и алмазные карандаши, спрессованные из порошков, применяются для правки шлифовальных изделий.

Корунд - природная окись алюминия - минерал, уступающий по твёрдости только алмазу; твердость 9. В качестве абразивных материалов использовался обыкновенный непрозрачный корунд, применяемый в виде микропорошков (ТУ МТ 73-2 Министерства станкостроения СССР) для шлифования и полирования стекла, а также для изготовления полировальных инструментов (графитовые круги). Естественный корунд заменяется искусственным абразивным материалом - электрокорундом.

Наждак - минеральная горная порода - смесь корунда (18-50%) и кремнезема, твёрдость ниже, чем твердость корунда. Сортироваась на три сорта: 1-й сорт содержит 40- 50% корунда, 2-й сорт - 20-45%, 3-й сорт - менее 20%. Мелкие фракции наждака применяются в виде порошков и абразивных шкурок для шлифовальных и полировальных целей, главным образом в стекольной и машиностроительной промышленности, а также для изготовления абразивных инструментов. Наждак широко используется как составная часть различных средств для чистки ножей, вилок и других металлических предметов домашнего обихода. Применяется в этих целях и не в смесях.

Гранаты - минеральные породы, состоящие из ортосиликатов, твёрдость 6,5-7,5. В качестве абразивных материалов для изготовления шлифовальных шкурок используются непрозрачные гранаты.

Кремень - твёрдость 7; применяется в качестве шлифовального порошка и для производства шлифовальных шкурок.

Кварц - твёрдость 7; используется в абразивной промышленности в виде песка в пескоструйных аппаратах.

Пемза - ноздреватая вулканическая лава серовато-бурого или желтоватого цвета, твёрдость около 6; применяется в кусках или в виде порошка различной степени измельчения для шлифования, полирования дерева, рога, при ручной обработке мрамора, в кожевенной промышленности, а также для шлифования поверхностей перед их окрашиванием масляными и эмалевыми красками.

Диатомит (инфузорная земля, полировальный сланец) - лёгкая осадочная порода, состоящая из кремнеземистых скелетов микроскопических водорослей.

Трепел - мягкая рыхлая горная порода, образовавшаяся при разложении кремнистых горных пород; цвет белый или, в зависимости от примесей, сероватый, желтоватый, коричневый. Применяется главным образом для полирования поверхностей предметов из цветных металлов, стекла, а также как основная составная часть средств для очистки поверхностей предметов из меди и медных сплавов, зеркал и т. д.

Электрокорунд (алунд, алонсит, коррафин и т. д.) - кристаллическая окись алюминия с небольшими примесями окиси железа, кремния и др. Твёрдость - немного более 9. Получается из плавких бокситов (алюминиевой руды), антрацита и металлической стружки в электрических печах; масса, выплавленная в форме блоков, подвергается дроблению, обогащению и классификации - рассеву по нормам зернистости (ГОСТ 3647-47). В зависимости от содержания окиси алюминия электрокорунд делится на нормальный и белый. Электрокорунд нормальный (Э) содержит окиси алюминия 93% и больше; цвет серо-коричневый или розовый до тёмнокоричневого или бурого; выпускается разных марок; марки Э91, Э93 применяются в виде зернистого материала; Э95 идет на производство шлифовальных изделий (ТУ МТ71-6 Министерства станкостроения СССР). Электрокорунд белый (ЭБ) характеризуется высоким содержанием окиси алюминия (свыше 98%), более хрупок, чем электрокорунд нормальный; выпускался двух марок-ЭБ99 и ЭБ97 (ТУ МТ 71-1-1 Министерства станкостроения СССР).

Монокорунд - высокоглинозёмный (92-98%) материал, состоит из кристаллической окиси алюминия и примеси сульфидного сплава. Получается электроплавкой смеси боксита, угля и сернистых соединений; выпускался двух марок: М98 и М97 (ТУ МТ 72-2 Министерства станкостроения СССР).

Монокорунд - высококачественный абразивный материал, применяется для обработки в тех случаях, когда требуются повышенные твёрдость и вязкость (например, для шлифования коленчатых валов автомашин).

Карбид кремния (кристаллон, карборунд, силициум, карбид) - химиеский продукт, содержащий 70% кремния и 30% углерода. Получается электротермическим путём из смеси чистого кварцевого сырья (песка, кварцитов) и малоземельных углеродистых материалов (нефтекокса, антрацита и др.); по твёрдости (9,50-9,75) лишь немного уступает алмазу.

В зависимости от содержания чистого карбида кремния делится на:

а) карбид зелёный (КЗ) - карбида кремния не менее 97%, цвет от светло- до тёмнозелёного; применялся преимущественно при заточке инструментов из твёрдых сплавов; выпускался марок К399, К398 (зерно) и К396 (микропорошки) и

б) карбид чёрный (КЧ) - карбида кремния не менее 95%, цвет тёмносиний или чёрный с металлическим блеском; применялся при обдирочном шлифовании; выпускается марок КЧ98, КЧ97 (зерно) и КЧ97 (порошок).

Карбид бора по ГОСТ 5744-51 - кристаллы карбида бора с незначительным количеством примесей графита, бора и других материалов. Получается в электрических печах из смеси борного сырья и нефтяного кокса. Готовый продукт содержит 79% бора и 21% углерода; твёрдость 9,6; применяется в промышленности как заменитель алмазной пыли при обработке резцов из твёрдых сплавов, часовых камней и т. д., а также как присадка при производстве изделий высокой твёрдости. Металлические инструменты с резцами из твёрдых сплавов, доведённые карбидом бора, обладают повышенной стойкостью при резании.

Крокус содержит не менее 90% окиси железа; получается измельчением лучистого железняка, а также прокаливанием щавелевокислого железа; применяется для полирования металлических и стеклянных поверхностей.

Полировальная (венская) известь содержит окись кальция и незначительное количество окисей магния и железа. Получается обжигом известняков или доломита; применяется для полирования поверхностей изделий из цветных металлов.

В качестве абразивных материалов применялся также мел, окись цинка, измельчённое стекло и другие вещества.

Микропорошки упаковывались в двойную тару: внутри бумажный, снаружи тканевый или джутовый мешок. На тару наклеивалась этикетка, внутрь вкладывался лист, указываший: наименование завода-изготовителя, зернистость и название материала, сорт, ОТК. Каждая партия абразивных материалов сопровождалась паспортом, в котором было указано: название завода; материал, из которого изготовлено зерно; зернистость и данные по химическому составу и магнитной фракции.

Наждак для чистки кухонной посуды, ножей и вилок фасовался в картонные коробки или в бумажные мешочки.

На этикетках, кроме установленных данных, указывался способ использования.

Лит.; Тёмкин Б.С. Шлифующие и полирующие материалы, М., 1947.