锆刚玉磨料作为重负荷砂轮原料的优点有哪些?
锆刚玉磨料(锆材料和氧化铝混合电熔后制成的磨料)作为重负荷砂轮的主要原材料,具有以下显著优点,特别适用于高压力、高效率的磨削场景:
1. 高硬度
锆刚玉结合了氧化铝(Al₂O₃)的高硬度和氧化锆(ZrO₂)的韧性,硬度可达莫氏9级以上,耐磨性优于普通刚玉,寿命显著延长。
2. 卓越的耐磨性能
锆刚玉的晶体尺寸是普通刚玉的二十分之一,晶体结构为单斜的氧化锆,因此颗粒磨削脱落的速度慢,耐磨度特别强。
3. 硅含量低
二氧化硅在高温下的热膨胀明显,因此硅会造成砂轮烧结的开裂或炸纹。选用脱硅的锆材料制成锆刚玉,有利于提高砂轮的成品率。
4. 优异的抗破碎性
增韧机制:氧化锆的相变增韧效应(应力诱导相变)能吸收冲击能量,减少磨粒碎裂,保持切削刃锋利。
重负荷适应性:在高压、断续磨削(如铸件清理、轧辊磨削)中不易崩裂。
5. 高温稳定性
耐热性:锆刚玉在高温下仍能保持硬度和强度,避免因磨削热导致的过早软化(对比普通刚玉,其软化点更高)。
氧化锆的作用:氧化锆的高熔点(约2700℃)进一步提升了材料的热稳定性。
6. 自锐性良好
动态磨损特性:磨粒磨损后能适时破碎露出新切削刃,避免砂轮堵塞,维持稳定的磨削效率。
7. 化学惰性
抗粘附性:对铁系金属化学反应倾向低,减少磨屑粘附(如不锈钢磨削时不易产生“ loading ”现象)。