超硬磨料及其制品在使用过程中主要承受冲击与磨损。超硬砂轮等制品在生产过程中需历经高温烧结工序,故而磨料亦同时经受高温作用。用于检测时,应模拟磨粒在实际生产和使用过程中所受的冲击、磨损以及高温这几种作用形式,如此方能更为客观地反映超硬磨料的品质。检测中的冲击韧性(TI)与热冲击韧性(TTI)乃是表征超硬磨料性能的重要指标。

依据行业标准 GB/T33144-2016《超硬磨料冲击韧性测定方法》,冲击韧性测定方法为:取定量样品,于室温下利用冲击韧性测定仪,将冲击频率设定为 2000r/min,经规定冲击次数冲击后,按规定条件进行筛分,计算样品未破碎率(筛上质量与原始质量的比值),取多次测量未破碎率的算术平均值乘以 100 以表示 TI 值。
热冲击韧性(TTI)是在冲击韧性(TI)测定方法的基础上,利用热冲击韧性测定专用加热炉,取一定量超硬磨粒在保护气氛(如氩气)的专用设备中进行加热,经过特定温度和加热时间处理后,再按照冲击韧性(TI)测试方法进行检测,所得结果即为 TTI 值。
超硬磨料的冲击韧性(TI)测定方法具有良好的样品代表性,能够客观地反映磨料在实际使用过程中的效果和质量状况。测定热冲击韧性(TTI)相较于测定冲击韧性(TI)增加了高温加热环节,TTI 值反映了磨料的耐高温特性。TI 与 TTI 差值的大小能够客观地反映该磨粒热稳定性的优劣,是评价超硬磨粒性能的重要指标。
在 GB/T 6408-2018《超硬磨料 立方氮化硼》中,对各品种 CBN 磨料制定了标准。以黑色系 CBN500 为例,各粒度 CBN 磨料的 TI 和 TTI 不应低于表 1 的规定。
表1
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项目 |
粒度 |
|||||||||
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70/80 |
80/100 |
100/120 |
120/140 |
140/170 |
170/200 |
200/230 |
230/270 |
270/325 |
325/400 |
|
|
TI |
46 |
50 |
43 |
45 |
50 |
51 |
40 |
47 |
49 |
52 |
|
TTI |
33 |
38 |
35 |
35 |
37 |
38 |
36 |
46 |
48 |
50 |
在该文件中,冲击韧性和热冲击韧性测定冲击频率设定为2000r/min,按照粒度不同冲击次数也有划分,具体如表2规定。同一试样做3次试验,取其平均值作为检测结果。
表2
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粒度 |
冲击次数 |
|
50/60、60/70、70/80、80/100 |
500 |
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100/120、120/140、140/170、170/200 |
1500 |
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200/230、230/270、270/325、325/400 |
2500 |
氮硼科技推出的DL-8500牌号CBN单晶,属黑色系立方氮化硼范畴,晶面较多,具有分明的棱角,可细分为A、B型,A型具有完整规则块状形貌,切削研磨效率高,有更高的强度;B型晶体呈不规则块状或片状形貌,锋利性高,自锐性好。在标准测量方式下,DL8500系列CBN磨料冲击韧性(TI)及热冲击韧性(TTI)如下表3。
表3
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牌号 |
粒度 |
TI |
TTI |
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DL8500A |
80/100 |
81.2 |
76.3 |
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DL8500B |
80/100 |
75.9 |
72. |
DL8500系列CBN磨料具有行业内同种产品中较好的冲击强度,同时具有极好的热稳定性,磨料冲击韧性(TI)及热冲击韧性(TTI)远高于行业标准。DL8500系列CBN磨料的整体性能在超硬磨料行业中位列前茅。