Циркониевый электрокорунд в Минске

Гост: ГОСТ Р 52381-2005
Марка: 38А

Циркониевый электрокорунд: абразивный материал для высокопроизводительной обработки

Циркониевый электрокорунд это плавленый абразивный материал на основе оксида алюминия (AlO) с добавлением диоксида циркония (ZrO). В отличие от белого или нормального электрокорунда, структура зерна характеризуется эвтектическим типом кристаллизации, что обеспечивает повышенную микротвердость и вязкость разрушения. Материал получают методом электродуговой плавки при температуре свыше 2000C с последующим контролируемым охлаждением расплава.

Ключевое отличие циркониевого электрокорунда от традиционных абразивов способность к самозатачиванию. При воздействии высоких нагрузок зерно раскалывается по границам эвтектических фаз, образуя новые режущие кромки. Это свойство делает материал эффективным при черновом шлифовании и обдирочных операциях, где требуется интенсивный съем металла без перегрева обрабатываемой поверхности.

Технические характеристики и состав

Содержание диоксида циркония в материале варьируется от 25 до 40 массовых процентов в зависимости от марки. Остальная часть приходится на оксид алюминия и незначительные примеси оксидов титана, кремния и железа. Зерно имеет характерную темно-коричневую или серую окраску с металлическим блеском, что обусловлено наличием циркониевой фазы.

Основные физико-механические параметры:

  • микротвердость по Виккерсу от 1450 до 1650 HV;
  • насыпная плотность от 1,70 до 1,95 г/см;
  • теплостойкость до 1700C без потери режущих свойств;
  • размер зерна от F12 до F80 по ГОСТ 3647 и ISO 6344;
  • коэффициент вязкости разрушения от 3,5 до 4,5 МПам^0,5.

Применение в промышленности

Циркониевый электрокорунд применяется в операциях, где стандартные абразивы на основе оксида алюминия демонстрируют недостаточную стойкость. Материал востребован при обработке нержавеющих сталей аустенитного класса, жаропрочных сплавов на никелевой основе, титановых сплавов и высокоуглеродистых сталей в закаленном состоянии.

Основные направления использования:

  • обдирочное шлифование заготовок в машиностроении на ленточно-шлифовальных станках;
  • изготовление отрезных и обдирочных кругов на бакелитовой и керамической связке;
  • производство бесконечных шлифовальных лент для обработки листового проката;
  • зачистка сварных швов в судостроении и производстве металлоконструкций;
  • обработка поковок и отливок в кузнечно-прессовых цехах;
  • шлифование лопаток газотурбинных двигателей в авиастроении.

При выборе зернистости учитывают характер операции. Для обдирочных работ с припуском более 0,5 мм применяют зерна F16F24. Для получистового шлифования с припуском от 0,1 до 0,5 мм используют фракции F30F46. Операции с минимальным съемом металла выполняют зернами F54F80.

Сравнение с другими видами электрокорунда

ПараметрЦиркониевыйБелыйНормальныйХромистый
Содержание AlO, %от 60 до 75от 98 до 99от 94 до 96от 97 до 98
Микротвердость, HVот 1450 до 1650от 2200 до 2300от 2000 до 2100от 2100 до 2200
Вязкость разрушениявысокаянизкаясредняясредняя
Теплостойкость, Cдо 1700до 1900до 1800до 1850
Область примененияобдирка, высокие нагрузкичистовое шлифованиеуниверсальные работысредние нагрузки

Циркониевый электрокорунд уступает белому по микротвердости, однако превосходит его по ударной вязкости в 23 раза. Это определяет его преимущество в операциях с ударными нагрузками и вибрацией, характерными для ручного шлифования пневмоинструментом и обдирочными станками.

Особенности эксплуатации и режимы обработки

Скорость резания при работе инструментом на циркониевом электрокорунде составляет от 45 до 80 м/с для отрезных кругов и от 25 до 35 м/с для ленточных станков. Удельное давление при обдирочных операциях поддерживают в диапазоне от 50 до 150 Н/см. Превышение этих параметров приводит к преждевременному износу связки и потере геометрии инструмента.

Охлаждение при шлифовании циркониевым электрокорундом требуется менее интенсивное, чем при работе с белым электрокорундом, благодаря более низкой теплопроводности зерна. При сухом шлифовании температура в зоне контакта распределяется равномернее, что снижает риск прижогов на обрабатываемой поверхности.

Вопросы и ответы (FAQ)

Чем циркониевый электрокорунд отличается от керамического абразива?

Циркониевый электрокорунд получают плавлением шихты в электродуговой печи, тогда как керамический абразив формируют золь-гель методом с последующим спеканием. Зерно циркониевого электрокорунда имеет эвтектическую структуру, а керамическое микрокристаллическую. Первый эффективнее при обдирочных операциях с высоким съемом, второй при профильном шлифовании с умеренными нагрузками.

Для каких материалов циркониевый электрокорунд не подходит?

Материал малоэффективен при обработке чугуна с пластинчатым графитом, алюминиевых сплавов и цветных металлов зерно быстро засаливается из-за адгезии обрабатываемого материала. Также не рекомендуется применять его для шлифования твердых сплавов группы ВК и ТК, где требуется алмазный или кубический нитрид бора.

Какой ресурс у отрезных кругов на циркониевом электрокорунде?

Ресурс зависит от обрабатываемого материала и режимов. При резке нержавеющей стали толщиной 10 мм круг диаметром 230 мм обеспечивает от 80 до 120 резов. Для сравнения, круг из нормального электрокорунда в аналогичных условиях выдерживает от 40 до 60 резов. Увеличение ресурса достигается за счет самозатачивания зерна.

Какая связка оптимальна для циркониевого электрокорунда?

Для обдирочных кругов применяют бакелитовую связку с усилением стеклосеткой, обеспечивающую прочность на разрыв от 80 до 120 МПа. Для лент используют шлифовальную шкурку на тканевой основе с полиэфирным или эпоксидным покрытием. Керамическая связка применяется реже преимущественно для хонинговальных брусков.


Подборки