磨料应具有的基本性能

磨料是构成磨具的主要原料且可以直接用于研磨和抛光。磨料是磨具能够磨削工件的主体材料。为能适应各种工件材料加工的需要，磨料应具备以下基本性能：硬度、韧性、强度、热稳定性、化学稳定性。

（1）磨料应具有很高的硬度

硬度是磨料的基本性能。磨削作用是通过磨料刻划工件表面完成。为此，磨料要能够切入工件，其硬度必须高于工件的硬度。磨料和硬质合金的纤维硬度比较如下：

磨料的硬度是与磨料的化学成分、结晶构造的完整程度、熔合在结晶中的杂质等有关。由于各种磨料的化学成分、杂质的含量及结晶构造都不同，所以每一类磨料部分地适合于某一特定用途。

（2）磨料必须具有一定的韧性

韧性是指磨料的磨粒在受力或冲击作用时抵抗破裂的能力。适当的韧性能保证磨粒微刃的切削作用，并在钝化后能够破裂面产生新的切削微刃，以继续保持其锋利状态。如果磨料脆性较大，就会在尚未充分发挥切削作用之前就被破损。磨料的韧性在很大程度上决定于他的结晶状态（包括结晶中存在的裂纹、孔隙等缺陷）、晶体的大小和磨料宏观几何形状及制粒方法等因素。例如，在棕刚玉磨料的成分中，随着TiO2含量的增加，集合体相应增加，而单晶体和紧密结合体将相应减少。由于集合体中玻璃（非晶体）含量多，从而降低了棕刚玉的韧性。磨粒形状也影响其韧性。等体积形成磨料比片状或针状磨粒的韧性要高。

（3）磨粒应具有一定的机械强度

磨粒在磨削过程中要反复收到磨削力的作用，并在接触工作时要受到冲击载荷及磨削温度的影响，磨粒还会产生热应力。因此，磨粒必须有一定的机械强度，才能保证磨粒发挥切削作用。磨粒的强度与材质及结晶有直接关系。一般来说，刚玉系磨粒的强度高于碳化物系磨粒。在刚玉系磨粒中，锆刚玉的强度最高，棕刚玉的强度高于白刚玉。在碳化物系磨粒中，黑碳化硅的强度高于绿碳化硅。对于金刚石磨料更是一项重要的性能指标，它以金刚石的抗压能力来表示。磨料呈单晶状态晶形完整的磨粒强度较高。

（4）磨料应具有热稳定性（红硬性）

由于磨削区的温度很高（为400~1000℃），因此要求磨粒在高温下仍能具有必要的物理力学性能，以继续保持其锋利的切削刃。

（5）磨粒应具有热稳定性

磨料与被加工工件材料应不易起化学反应，以免产生黏附和扩散作用，造成磨具的堵塞或磨粒的钝化，致使或丧失切削能力。

（6）磨料应具有较好的制粒工艺

为适应磨削加工，磨料应能制成尺寸范围广、颗粒形态较整齐均匀、形状较规则的磨粒，难以制成颗粒的硬度、韧性较高的材料，不适宜作磨料，如硬质合金粉末。

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