Materiały ścierne są głównymi surowcami narzędzi ściernych i mogą być bezpośrednio stosowane do szlifowania i polerowania.Materiały ścierneto główne materiały, którymi narzędzia ścierne mogą szlifować przedmioty obrabiane. Aby sprostać potrzebom obróbki różnych materiałów obrabianych, ścierniwo powinno charakteryzować się następującymi podstawowymi właściwościami: twardością, ciągliwością, wytrzymałością, stabilnością termiczną, stabilnością chemiczną.
(1) materiał ścierny powinien mieć wysoką twardość
Twardość jest podstawową właściwością ścierniwa. Szlifowanie odbywa się poprzez znakowanie ścierne powierzchni przedmiotu obrabianego. W tym celu ścierniwo musi mieć możliwość wcięcia się w przedmiot obrabiany, a jego twardość musi być większa od twardości przedmiotu obrabianego. Twardość włókien ściernych i węglików spiekanych porównuje się w następujący sposób:
zdjęcie
Twardość ścierniwa jest związana ze składem chemicznym ścierniwa, integralnością struktury krystalicznej i zanieczyszczeniami stopionymi podczas krystalizacji. Ponieważ skład chemiczny, zawartość zanieczyszczeń i struktura krystaliczna różnych materiałów ściernych są różne, każdy rodzaj materiałów ściernych jest częściowo odpowiedni do określonego zastosowania.
(2) Materiał ścierny musi mieć określoną wytrzymałość
Wytrzymałość odnosi się do odporności cząstek ściernych na pękanie pod wpływem siły lub uderzenia. Odpowiednia wytrzymałość może zapewnić efekt cięcia mikrokrawędzi ściernej, a po pasywacji może wytworzyć nową mikrokrawędź tnącą na powierzchni pęknięcia, aby nadal utrzymywać swój ostry stan. Jeśli materiał ścierny jest kruchy, ulegnie uszkodzeniu, zanim będzie mógł w pełni odegrać rolę tnącą. O wytrzymałości ścierniwa w dużej mierze decyduje jego stan krystaliczny (w tym pęknięcia, pory i inne wady krystalizacji), wielkość kryształu, makrogeometria ścierniwa oraz metoda granulacji. Przykładowo w składzie ścierniwa z brązowego korundu, wraz ze wzrostem zawartości TiO2, kruszywo będzie się odpowiednio zwiększać, podczas gdy monokryształ i szczelne połączenie odpowiednio zmniejszą się. Ze względu na dużą zawartość szkła (amorficznego) w kruszywach, twardość brązowego korundu jest zmniejszona. Kształt cząstki wpływa również na jej wytrzymałość. Wytrzymałość materiałów ściernych formowanych równomiernie objętościowo jest wyższa niż materiałów ściernych płatkowych lub igłowych.
(3) Cząsteczki ścierne powinny mieć określoną wytrzymałość mechaniczną
Cząsteczki ścierne w procesie szlifowania wielokrotnie poddawane są działaniu siły szlifowania, a podczas pracy kontaktowej, na którą wpływa obciążenie udarowe i temperatura szlifowania, cząstki ścierne będą również powodować naprężenia termiczne. Dlatego materiał ścierny musi mieć pewną wytrzymałość mechaniczną, aby zapewnić, że materiał ścierny odgrywa rolę tnącą. Wytrzymałość cząstek ściernych jest bezpośrednio związana z materiałem i krystalizacją. Ogólnie rzecz biorąc, wytrzymałość cząstek zużycia korundu jest wyższa niż w przypadku cząstek zużycia węglika. W systemie korundowym wytrzymałość korundu cyrkonowego jest najwyższa, wytrzymałość korundu brązowego jest wyższa niż korundu białego. Wytrzymałość czarnego węglika krzemu jest wyższa niż wytrzymałość zielonego węglika krzemu w cząstkach zużycia węglika. W przypadku diamentu ważnym wskaźnikiem wydajności jest ścierniwo, wyrażające się wytrzymałością diamentu na ciśnienie. Materiał ścierny o stanie monokrystalicznym i nienaruszonym kształcie kryształu ma wyższą wytrzymałość na ścieranie.
(4) ścierniwo powinno mieć stabilność termiczną (czerwona twardość)
Ze względu na wysoką temperaturę strefy szlifowania (400 do 1000 stopni C) wymagane jest, aby cząstki ścierne nadal posiadały niezbędne właściwości fizyczne i mechaniczne w wysokich temperaturach, aby nadal zachować ostrą krawędź tnącą.
(5) Cząsteczki ścierne powinny być stabilne termicznie
Materiał ścierny i obrabiany materiał nie powinny łatwo reagować chemicznie, aby uniknąć adhezji i dyfuzji, powodując zablokowanie materiału ściernego lub pasywację cząstek ściernych, co skutkuje lub utratą zdolności cięcia.
(6) materiał ścierny powinien mieć dobry proces granulacji
Aby dostosować się do procesu szlifowania, ścierniwo powinno mieć możliwość wytwarzania szerokiego zakresu rozmiarów, kształt cząstek jest bardziej jednolity, kształt cząstek jest bardziej regularny, trudno jest uzyskać cząstki o dużej twardości, wytrzymałości materiał nie nadający się do materiałów ściernych, taki jak proszek węglikowy.
