氧化铝磨料(?“超级磨料”有多强？)

氧化铝磨料

“磨料”是砂轮中负责研磨切削的粒子，通常都具备锐利、坚硬的特点。最早磨料可根据来源被分为天然磨料和人造磨料，不过天然磨料由于性能不太稳定，因此在很多应用上已经被人工磨料所取代。
而在人工磨料中，其实还有“一般磨料”和“超级磨料”的差异。超级磨料这个名，一听就特别牛逼。但有道是没有金刚钻就别揽瓷器活，超级磨料到底“超级”在哪里，下面便来了解了解。
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“超级磨料”的定义“超级磨料”一词，来源于通用电气（GE）公司在1970年代时开发的一种用于切削工具的多晶金刚石（PCD）材料。在当时，这种非常坚硬且易碎的材料被认为是对切削工具的重大改进。
目前，业界一般将金刚石和CBN（立方氮化硼）称为超级研磨颗粒，而WA（白色氧化铝）、A（褐色氧化铝）、GC（绿色碳化硅）等则称为一般研磨颗粒——而就硬度而言，金刚石可视为碳化硅系的最高级，而CBN则是氧化铝系的最高级。
金刚石磨料
超级磨料之所以能够成为磨料届一霸，主要原因在于制造业为了提高关键零部件性能，不断地改进金属合金材料的结构，导致这些材料越来越硬。而一种材料要想抛光另一种材料，就必须得比它硬，因此一般磨料逐渐变得有心无力，而硬度更高的超级磨料则脱颖而出。
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“超级磨料”的分类及应用超级磨料主要可分为以下几类：

不同于一般磨料可以整个砂轮都由磨料和粘接剂构成，超级磨料的砂轮由于超级磨料成本较高，切削力强（切削力是一般磨料的2~5倍），消耗量也较少，因此只会有最外圈一层磨料，中心部则由金属或陶瓷构成。
CBN砂轮
但超级磨料硬度高，不代表它就是万能的。由于不同的磨料具有不同的特性，因此原则上来说，氧化铝系适合抗拉强度高的工件，砂轮与工件接触面积大时使用WA；碳化硅系适合抗拉强度低的工件，工件为硬脆材料或砂轮与工件接触面积大时使用GC；特别难切削的材料则适用钻石（D）或立方晶氮化硼（CBN）。
其中，金刚石磨具是磨削硬质合金、光学玻璃、陶瓷等硬脆材料的最佳磨具，但因其在700℃~800℃时容易碳化，所以它不适于磨削钢铁材料及超高速磨削。CBN磨料能耗承受1300℃~1400℃的高温，对铁族元素化学惰性大，导热性好，磨钢料时的切除率高，磨削比大，磨具寿命长，是磨削淬硬钢、高速钢、高强度钢、不锈钢和耐热合金等高硬度韧性大的金属的最佳磨料。
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“超级磨料”的其他特点磨削加工属于工件材料的去除，因此会产生很高的能耗——磨料颗粒同工件的摩擦、包裹磨料的结合剂同工件的摩擦，这些能量在磨削区会以磨削热的形式表现出来的。通常情况下，磨削产生的切削热80%以上传入工件，10-15%传入砂轮，其余由磨屑带走。这些高温往往会引起工件表面热损伤的产生，影响工件质量。
但超级磨料有一个优势，就是它研磨热的传导方向多半会往磨料方向释放。这是因为超级磨料往往都具有良好的热传导性（CBN磨料的导热率大约是氧化铝的30多倍），因此会有更多的磨削能传递给了砂轮本身，对工件的伤害较少。
（图片来源：生尧砥研）
但超级磨料要想做成砂轮，在成型上会比较困难，修整也耗时，价格也偏高，因此到底使用哪种砂轮，最终还是要针对不同的研磨需求及加工材质来选择，最终才能发挥事半功倍的效果。
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