Эльбор и алмаз – разные области применения.

Эльбор менее твердый материал, чем алмаз, но обладает более высокой температурной устойчивостью (1100…1200°С против 600…650°С у алмаза)и химической инертностью, тогда как алмаз при высокой температуре а зоне шлифования активно реагирует с железом. Такая разница в свойствах определила и различные области применения эльборовых и алмазных шлифовальных кругов.

            Круги на основе эльбора применяют при шлифовании деталей из различных сталей: подшипниковых, штамповых, инструментальных, сложнолегированных, азотированных и цементированных. Особенно эффективны эльборовые круги при шлифовании быстрорежущих сталей, содержащих вольфрам, ванадий, молибден, кобальт в виде соединений высокой твердости, в ряде случаев превосходящей твердость традиционного абразивного материала – электрокорунда

Высокопористые эльборовые круги АЭРОБОР® позволили расширить область эффективного применения шлифовального инструмента.  В частности обработка сплавов на основе никеля, широко используемые в аэрокосмической технике, а также стали НRC 40-50. Получены высокие результаты при обработке методом шлифования специальных износостойких покрытий – плазменных, детонационных, хрома и закаленного чугуна.

Широкое применение кругов из эльбора получило в таких отраслях, как: машиностроительная, автомобильная, подшипниковая, авиационная, станкостроительная, производство зубчатых колес, винтовых пар качения.

В инструментальном производстве круги из эльбора обеспечивают высокую эффективность при шлифовании, в том числе заточке режущих инструментов из быстрореза, штампов и прессформ, калибров, мерительного инструмента.

            Алмазные круги применяются в машиностроении, главным образом, в инструментальном производстве для шлифования и заточки твердосплавного режущего инструмента. Кроме того, алмазные круги используют для шлифования различных твердосплавных деталей: пуансонов и матриц, штампов и прессформ, прокатных валков, калибров, фильер.  Алмазные круги обеспечивают наиболее высокие показатели производительности и качества при шлифовании деталей из технической керамики, твердых и хрупких магнитных материалов, чугуна, а также при обработке абразивных материалов.

            Отдельной областью применения алмазных кругов является шлифование режущих пластин из композитов на основе кубического нитрида бора и алмаза (названия в зарубежной литературе соответственно PCBN и PCD).

            Алмазные круги широко используются при шлифовании и разрезке стекла, в том числе кварцевого и оптического, полупроводниковых материалов, драгоценных, полудрагоценных и синтетических камней, материалов на основе графита.

            Таким образом, эльбор и алмаз не являются конкурентами в технологии шлифования, а имеют существенно разные области применения.

 Применение шлифовального инструмента на основе эльбора и алмаза.

Эльбор применяется при обрабатотке следующего материала:

- легированная сталь, закаленная;

- инструментальная сталь, закаленная;

- азотированная, цементированная сталь;

- быстрорежущая сталь;

- подшипниковая сталь;

- нержавеющая сталь: незакаленная и закаленная;

- жаропрочные сплавы;

- чугун закаленный.

Алмаз применяется при обработке следующих материалов:

- твердые сплавы;

- магнитные сплавы;

- ферриты;

- техническая керамика;

-режущая керамика;

- композиты;

Применение эльбора и алмаза при обработке следующих материалов:

- чугун серый;

- плазменные изностойкие покрытия;

- твердых хром.

Применение различных марок эльбора и алмаза.

 ЛКВ 40 – основные виды шлифования при средних и легких режимах;

ЛКВ 50 – высокопроизводительное, в том числе высокоскоростное и глубинное шлифование;

ЛМ – финишное шлифование, суперфинишное, притирка, полирование;

АС4, АС6 – шлифование и заточка режущего инструмента, деталей из твердого сплава и керамики;

- АС15 – шлифование стекла;

- АС20- АС32 – шлифование и заточка инструмента из композита;

- АС 100-АС200 – шлифование и порезка натурального камня.

Заказать и купить  инструмент можно:
по тел/факс +38044-524-25-32
e-mail: orsvit@bigmir.net

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОБРАБОТКИ ИНСТРУМЕНТА СВЕРХТВЕРДЫМИ МАТЕРИАЛАМИ

Проблема инструмента в последние годы стала особенно актуальной из-за дефицитности вольфрама, кобальта и тантала. В связи с этим важно увеличить выпуск синтетических алмазов, внедрить в машиностроение и инструментальное производство новые передовые технологические процессы изготовления инструмента, обеспечивающие рост производительности труда, улучшение качества и повышения срока службы инструмента, увеличения коэффициента использования инструментальных материалов и сокращения их расхода. Особенно важно внедрение современных технологий в инструментальное производство, где используются дорогостоящие и дефицитные материалы.
Большая роль в ускорении научно-технического прогресса, увеличения темпов роста производительности труда, повышения эффективности и качества выпускаемой продукции принадлежит синтетическим алмазам и кубическому нитриду бора (КНБ ).
Именно благодаря прогрессивности сверхтвердых материалов производство и применение их в нашей стране развивается бурными темпами.

Вначале синтетические алмазы и КНБ применяли для чистового шлифования и чистовой заточки (доводки) инструмента после предварительной обработки кругами из обычных абразивных материалов – карбида кремния зеленого ( КЗ ) и электрокорунда белого (ЭБ ). Дальнейшие работы многих научных институтов и заводов страны показали, что сверхтвердые материалы (СТМ ), обладающие большими потенциальными возможностями, целесообразно применять при съеме значительных припусков, т.е. при заточке и шлифовании инструмента без предварительной обработки его кругами из КЗ.

Это стало возможным благодаря совершенствованию синтеза, улучшению качества и организации промышленного производства сверхтвердых материалов с широким диапазоном физико-механических и эксплуатационных свойств, создания высокопроизводительных кругов на новых связках, освоению новых методов шлифования, заточки и оборудования для их осуществления. Сверхтвердые материалы стали важным фактором подъема технического уровня и прогресса инструментального производства, совершенствования существующих и создания новых орудий труда и технологических процессов, экономии трудовых и материальных ресурсов, в частности таких ценных материалов, как вольфрам и кобальт.

Благодаря синтетическим сверхтвердым материалам успешно решается проблема повышения производительности  труда, качества и срока службы инструмента, применяемого в машиностроении и металлообработке, а также в черной и цветной металлургии, угольной, лесной и деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной, легкой, пищевой, радио и телевизионной промышленности, в приборостроении, точной механике, электронике, медицине и т.д. Сверхтвердые материалы повысили культуру производства и улучшили условия труда рабочих, позволили механизировать и автоматизировать процессы, снизить уровень шума и вибрации. При работе кругами из сверхтвердых материалов резко сокращается количество абразивной пыли и шлама, что уменьшает запыленность воздуха в цехе, повышает надежность работы оборудования и оснастки.

Однако эти значительные резервы экономии инструментальных материалов и повышение эффективности СТМ используются еще не в полной мере. Одним из важных факторов изыскания и реализации таких резервов являются комплексный анализ и оценка экономической эффективности новой техники. Внедрение новых процессов обработки относительно дорогостоящим шлифовальным инструментов из алмазов и КНБ вместо ранее применяемых процессов шлифования, заточки и доводки кругами из обычных абразивных материалов, стоимость которых сравнительно низкая, требует четкого знания показателей эффективности обработки инструмента и методики их расчета. Это тем более необходимо сейчас, когда техническое перевооружение производства, повышение его эффективности является важнейшей задачей нашей экономической политики.

Настоящая статья должна помочь инженерно-техническим работникам в их практической работе при оценке экономической и технической эффективности новой техники при внедрении и сравнении различных вариантов технологических процессов обработки инструментов. Это необходимо, прежде всего, потому, что в последние десятилетия значительно расширилось применение синтетических алмазов в инструментальном производстве. Освоено массовое производство кубического нитрида бора, внедрены и широко применяются технологические процессы полной алмазной, кубонитовой и эльборовой обработки инструмента, выявлены новые эффективные области применения сверхтвердых материалов, и они широко используются не только в шлифовальном, но и в лезвийном инструменте. В этих условиях повысилось значение методически правильной экономической оценки мероприятий по новой технике, обоснования эффективности отдельных вариантов с целью внедрения в производство прогрессивных технологических процессов.

Автор: к.т.н., проф. И.П.Захаренко

Эльбор - один из сверхтвердых материалов

Эльбо́р, боразо́н (происходит от бор + азот), кубони́т — кубическая β-модификация нитрида бора. По твёрдости и другим свойствам приближается к алмазу. Относится к структурному типу сфалерита. Химическая формула: BN.

Свойства

Материал	Микротвердость, ×10² МПа	Температурная устойчивость, оС
Алмаз	1000	650—700
Эльбор	800—900	1100—1300
Карбид кремния	300—320	1200—1300
Электрокорунд	180—220	1500—1700

 Внешний вид

Жёлтые, сильно преломляющие свет прозрачные кристаллы, с хорошей игрой света, естественная форма — октаэдрическая.

 Твёрдость

По твёрдости почти не уступает алмазу. Его высокая твердость, в 3-4 раза превосходящая твердость традиционных абразивов, является важным преимуществом, так как значительно уменьшает износ зерен эльбора при шлифовании и длительное время сохраняет их остроту.

 Термическая и химическая стойкость

Другим важным свойством и преимуществом эльбора является температурная устойчивость: заметное окисление поверхности зерен эльбора начинается с 1000—1200°C. Такие температуры при шлифовании являются мгновенными и возникают только при очень жёстких режимах шлифования. Очевидно, что зерна эльбора очень мало изнашиваются от термических нагрузок.
Важным свойством и преимуществом эльбора является его высокая химическая стойкость. Эльбор не реагирует с кислотами и щелочами, инертен практически ко всем химическим элементам, входящим в состав сталей и сплавов. Особенно следует отметить инертность эльбора к железу, являющемуся основой всех сталей, тогда как алмаз активно взаимодействует с железом, что является причиной интенсивного износа алмазных кругов при шлифовании сталей.

 История

Боразон был впервые получен в 1957 Робертом Венторфом (Robert H. Wentorf, Jr.) для компании Дженерал Электрик (General Electric). В 1969 Дженерал Электрик зарегистрировала торговую марку Боразон для кристалла.
Впервые в СССР КНБ (кубический нитрид бора) был синтезирован в Институте физики высоких давлений Академии наук под руководством академика Л. Ф. Верещагина, с 1965 г. эльбор синтезируется в промышленном масштабе по технологии Абразивного завода «Ильич» (Санкт-Петербург).

 Получение

Получается нагреванием равных количеств бора и азота при температуре 1700-1800°C и давлении 8-12 ГПа.

 Применение

Применяется в промышленности в шлифовальном инструменте при обработке различных сталей и сплавов. Эльбор - символ необычайной прочности и стойкости.
Эльбор как абразивный материал обладает следующим преимуществами при шлифовании:

• длительно сохраняет остроту зёрен (свойство самозатачивания зерен), что обуславливает высокую режущую способность и стойкость кругов
• выдерживает высокие термические нагрузки, что позволяет интенсифицировать режимы шлифования
• позволяет шлифовать сложнолегированные стали и сплавы без адгезионного и диффузного износа зерен эльбора.

Все это делает эльбор уникальным абразивным материалом; использование шлифовальных кругов из эльбора по сравнению с алмазными способствует значительному повышению производительности, точности и качества обработанных поверхностей деталей на разных операциях шлифования.

 Литература

• Кремень З. И., Юрьев В. Г., Бабошкин А. Ф. «Технология шлифования в машиностроении».
• «Эльбор в машиностроении» под редакцией В.С. Лисанова. Л. «Машиностроение», 1978
• Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Заказать и купить эльборовый инструмент можно

по тел/факс +38044-524-25-32

e-mail: orsvit@bigmir.net

В офисе по адресу: Киев, Краснозвездный пр. 126-Г, оф.2 

АЭРОБОР – КРУГИ ИЗ ЭЛЬБОРА НА КЕРАМИЧЕСКОЙ СВЯЗКЕ

АЭРОБОР – новое поколение кругов из эльбора на керамической связке, характеризующееся высокой пористостью с регулируемым размером пор.
Круги из эльбора на керамической связке АЭРОБОР высокоэффективны для шлифования сплавов на основе никеля, пластичных и жаропрочных сталей, а также термостойких сплавов в аэрокосмической промышленности и турбиностроении. Благодаря применению этих кругов можно избежать прижогов и трещин термостойких материалов.
Круги из эльбора на керамической связке АЭРОБОР особенно эффективны на операциях глубинного шлифования, шлифования глубоких профилей, винтов и гаек пар качения.
Повышенная пористость облегчает съем материала, что значительно уменьшает засаливание круга и частоту правок, и таким образом увеличивает срок службы круга.
Технология была разработана на Абразивном заводе «Ильич» с целью решения проблемы уменьшения температур в зоне шлифования и обеспечения лучших условий подачи СОЖ. Более интенсивное охлаждение позволяет применять увеличенные подачи, что согласно результатам испытаний кругов АЭРОБОРТМ позволяет обеспечить сокращение общего времени шлифования до 40%.
ПРЕИМУЩЕСТВА ТЕХНОЛОГИИ АЭРОБОР:
- УМЕНЬШЕНИЕ ПРИЖОГОВ И ТРЕЩИН НА ОБРАБАТЫВАЕМОЙ ПОВЕРХНОСТИ
- ВОЗМОЖНОСТЬ ШЛИФОВАНИЯ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ, СТАЛЕЙ ТВЕРДОСТЬЮ 40-50 HRC
- БЫСТРЫЙ СЪЕМ МАТЕРИАЛА
- СОКРАЩЕНИЕ ВРЕМЕНИ ОБРАБОТКИ ДО 40%
- УМЕНЬШЕНИЕ ЗАСАЛИВАНИЯ КРУГА
- УВЕЛИЧЕНИЕ СРОКА СЛУЖБЫ

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ кругов из эльбора на керамической связке АЭРОБОР
• Шлифование и глубинное шлифование вязких, пластичных сталей и сплавов, сплавов на основе никеля, сложнолегированных сталей
• Шлифование профилей хвостовиков турбинных лопаток, шарниров шатунов, направляющих
• Глубокое профильное шлифование, где подача СОЖ затруднена
• Шлифование жаропрочных сплавов
• Шлифование винтов и гаек пар качения
• Вышлифовка по целому стружечных канавок
Заточка инструмента без СОЖ

Обработка закаленных сталей кругами из кубического нитрида бора.

При шлифовании закаленных сталей и заточке инструмента из быстрорежущих сталей обычными абразивами, в зоне обработки возникают значительные силы резания и высокие температуры, достигающие температуры плавления обрабатываемого материала. Это приводит к низкому качеству обрабатываемой поверхности, уменьшению стойкости инструмента из быстрорежущих сталей. Кроме того, обычные абразивные круги имеют низкую стойкость, что вызывает их частую правку и переналадку.
Высокий расход абразивных кругов, низкое качество обработанной поверхности, низкая производительность, запыленность рабочей зоны – основные недостатки применения обычных абразивных кругов..
Более прогрессивной является обработка с применением синтетических сверхтвердых материалов на основе кубического нитрида бора (эльбор, кубонит, гексанит-А, CBN).
Кристаллы КНБ (кубического нитрида бора) обладают повышенной хрупкостью и в результате скалывания кристаллов при шлифовании, режущие кромки постоянно обновляются и тем самым обеспечивается самозатачивание инструмента.
Круги из КНБ имеют высокую режущую способность, которая в несколько раз превышает режущую способность кругов из обычных абразивов. Высокая режущая способность кругов из КНБ сохраняется до полного износа.
Так же как и алмаз КНБ отличается от обычных абразивных материалов более высокой теплопроводностью и низкой теплоемкостью, что обеспечивает интенсивный отвод тепла из зоны шлифования. Это позволяет осуществлять процесс шлифования более и интенсивно и при этом получать обрабатываемую поверхность изделия без прижогов, фазовых и структурных изменений в поверхностном слое.
Не менее важным преимуществом КНБ является его химическая инертность при взаимодействии с различными сортами стали. В отличие от алмаза и карбида кремния КНБ инертен к железу вплоть до температуры 1200º С. Это обстоятельство снижает силы резания, температуру и предотвращает «засаливание» шлифовальных кругов. Низкие температуры в зоне резания кругами из КНБ исключают возможность образования растягивающих напряжений в поверхностном слое и наоборот, способствуют образованию напряжений сжатия, которые положительно влияют на износостойкость обрабатываемых деталей и инструмента.
Несмотря на близость физико-механических свойств алмаза и КНБ, каждый из этих сверхтвердых материалов имеет свою область применения. Например, при обработке твердого сплава Т15К6 удельный расход КНБ превышает удельный расход алмаза в 21 раз, а при шлифовании стали Р18 в 8,5 раз меньше, чем для алмазных кругов. Таким образом для обработки твердого сплава надо применять алмазные круги, а для обработки быстрорежущих сталей круги на основе КНБ.