Abrasive Tools for Roughing and Finishing of Large Parts with Wear-Resistant Hard-Facing Deposits
Diamond grinding of large (up to 5 m) parts with wear-resistant hard-facing deposits sets rather conflicting demands to the grinding wheels bonding material: on the one hand it has to hold fast the abrasive grain, on the other hand it has to provide possibility for self-sharpening. The work in the self-sharpening mode results in most of the grains falling out of the bond without performing their function. The tests carried out by the authors allowed them to choose the best tools for the job — abrasive wheels by Best-Business, a. s. (Czech Republic), made of black silicon carbide on bakelite bond with abrasive grain size 14 (by FEPA) and hardness N (by FEPA).
С.В. Рябченко, Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины,
Г.В. Середа, ДП «Бест-Бизнес»
Считается, что круги из электрокорунда можно эффективно использовать при шлифовании материалов с незначительной износостойкостью и твердостью до 40 HRC, в то время как круги из карбида кремния пригодны для обработки покрытий средней и высокой износостойкости, однако в большинстве случаев эта обработка нерентабельна для покрытий твердостью 40–60 HRC. При шлифовании покрытий указанной твердости наилучшие результаты обеспечивают алмазные круги. Покрытия с самой высокой износостойкостью, твердостью 60 HRC и выше необходимо обрабатывать только алмазными кругами.
Одной из особенностей обработки является то, что в начальный период съем припуска обрабатываемого материала неравномерен. Наибольшая высота неровностей у покрытий, нанесенных методом наплавки — плазменной и особенно электродуговой. Она может составлять 2–3 мм и более. При шлифовании такой поверхности происходит более интенсивное изнашивание инструмента, чем при шлифовании сплошных поверхностей.
Производительность шлифования, себестоимость операции и качество обработки покрытий в значительной степени зависят от характеристик абразивного инструмента. При шлифовании деталей, восстановленных методами наплавки, применяют шлифовальные круги из электрокорунда с керамической связкой. Это обусловлено способностью электрокорунда к самозатачиванию. Круги из нормального электрокорунда 13 А, 14 А, 15 А используют, главным образом, для шлифования незакаленных сталей, а круги из белого электрокорунда 22 А, 23 А, 24 А — для шлифования закаленных углеродистых и легированных сталей. Для шлифования чугуна и цветных сплавов применяют круги из черного карбида кремния 53 С и 54 С.
Одним из основных недостатков шлифования кругами из электрокорунда или карбида кремния является то, что в зоне обработки развивается температура, как правило, превышающая температуру структурных и фазовых превращений обрабатываемого материала. В результате этого на поверхности детали появляются прижоги, происходит разупрочнение поверхностного слоя, формируются растягивающие остаточные напряжения, приводящие к образованию микротрещин.
