MATERIAA
Y ŚCIERNE
Materiały ścierne
Konwencjonalne materiały ścierne:
" Węglik krzemu SiC (karborund)  powszechnie stosowany, odmiany:
" zielony (97% SiC)  bardzo twardy ale i kruchy, przeznaczony do szlifowania
narzędzi skrawających, ceramiki, węglików spiekanych,
" czarny (95% SiC)  mniej twardy lecz i mniej kruchy od zielonego, przeznaczony
do szlifowania żeliwa, węglików spiekanych, metali kolorowych i tworzyw
sztucznych.
" Elektrokorund (AL2O3)  twardy i ciągliwy, odmiany:
" zwykły (86-91% AL2O3)  barwa ciemnobrunatna, ciemnoróżowa,
średniociągliwy, przeznaczony do obróbki stali węglowej, staliwa,
" półszlachetny (91-96% AL2O3)  barwa jasnoszaro-brązowa do różowej, do
obróbki stali węglowej i stali stopowych do twardości 60 HRC,
" szlachetny (96-99% AL2O3)  barwa biała do szarej lub różowej, ciągliwy, do
obróbki stali stopowej i węglowej o twardości do 62 HRC.
" Korund naturalny (ok. 70% AL2O3)  głównie do wyrobu papierów ściernych
Materiały ścierne
Supertwarde materiały ścierne:
" Regularny azotek boru - RAB (Cubic Boron Nitride - CBN)  coraz powszechniej
stosowany, jego twardość jest nieco mniejsza od diamentu, ma barwę od
czarnobrązowej do miodowożółtej, posiada dużą odporność cieplną, której nie
wykazuje diament  jest stabilny do temperatury 1400oC, stosowany jest do obróbki w
postaci związanej oraz luz
nej, nadaje się do obróbki stali nierdzewnych i stopowych,
żeliwa i metali nieżelaznych ale przede wszystkim do obróbki materiałów
trudnoobrabialnych jak: stopy żaroodporne, stopy tytanu, stopy niklu.
" Diament (syntetyczny i naturalny)  jest to najtwardszy ze wszystkich znanych w
przyrodzie materiałów, chemiczne i fizyczne właściwości diamentu naturalnego i
syntetycznego pokrywają się, diament ma ograniczoną stabilność cieplną do 800oC,
charakteryzuje się dużym współczynnikiem sprężystości oraz dużym współczynnikiem
przewodzenia ciepła, dlatego szybko odprowadza ciepło ze strefy skrawania, diament
przeznaczony jest głównie do szlifowania węglików spiekanych i narzędzi skrawających
Właściwości fizyczne
materiałów ściernych
Al2O3 SiC3) CBN Diament
Masa właściwa (g/cm3) 3,96 3,15 3,48 3,52
1850-2000 2450-5000 4500-5000 5000-7000
HK01
Twardość
HV01
2100 2500 6000
Współczynnik sprężystości
wzdłużnej (moduł Younga) 400 400 680 890
(GPa)
Współczynnik Poissona ( - ) 0,2 0,17 0,17 0,2 1)
0,34
Współczynnik tarcia ( - ) 0,19 0,05-0,15 1)
2300
Temperatura topnienia (oC) 2730 3700
2050
Odpornośćtermiczna (oC) 1750 1500 1200 900
7,4(<5000 C)
Współczynnik rozszerzalności 0,8 (RT) 1)
4,7 3,6
cieplnej (10-6/K) 1,5-4,8 (>500oC)
7,5-8,5 (>5000 C)
Współczynnik przewodzenia 30 (RT) 110 (RT) 2) 200 (4000C)4) 600-2000 (RT) 1)
ciepła (W/mK) 14 (4000C) 55 (6000C)
Ciepło właściwe (J/gK) 1,08 (4000C) 1,1 (5000C) 1,57 (4000C)4) 6,19 (RT) 1)
Spoiwa
" Spoiwa ceramiczne  powszechnie stosowane do ściernic elektrokorundowych oraz
karborundowych, dają możliwość stopniowania twardości, mają dużą porowatość,
odporność chemiczną lecz są kruche i wrażliwe na zmiany temperatury.
" Spoiwa metalowe (spiekane lub galwaniczne)  stosowane głównie do produkcji
ściernic diamentowych i z regularnego azotku boru, mają dużą ciągliwość i
wytrzymałość cieplną, są odporne na działanie wody i olejów.
" Spoiwa żywiczne (naturalne lub sztuczne)  wykazują odporność na obciążenia
udarowe oraz wrażliwość na wyższe temperatury przy których zwiększa się ich zużycie,
stosowane w ściernicach z regularnego azotku boru.
" Spoiwa gumowe (gumowe wzmocnione)  jest to głównie kauczuk naturalny lub
syntetyczny, spoiwo gumowe stosuje się w przypadku wymagań dotyczących
wytrzymałości na zginanie i rozciąganie, mają bowiem dużą sprężystość i odporność na
obciążenia udarowe.
" Spoiwa klejowe (klejowo-żywiczne)  narzędzia nasypowe
Pojęcia podstawowe charakteryzujące ściernicę
" twardość ściernicy opórjakistawiaspoiwoprzywyrywaniuz
niegoziarnaściernego
" struktura ściernicy  jest to liczba określająca objętościowy
udział ścierniwa w całkowitej objętości ściernicy wyrażona w
procentach
" wielkość ziarna  określają wymiary najmniejszego
prostopadłościanuopisanegonaziarnie
" koncentracja ścierniwa supertwardego ilośćziarnaściernego
zmateriałusupertwardegowwarstwieściernejnarzędzia
Struktura ściernicy
Miękka ściernica Twarda ściernica
Ziarno materiału
Pory
ściernego
Środek wiążący  Ziarno materiału
Pory
Środek wiążący 
spoiwo ściernego
spoiwo
Struktura ściernicy
Ściernice o równej twardości i różnej strukturze mają jednakową względną objętość
porów, różnią się jednak ilością i wielkością komórek porowych. Ściernice o strukturze
zwartej mają dużą liczbę małych porów, a o strukturze otwartej - małą liczbę dużych
porów.
Wybór struktury ściernicy zależy od właściwości mechanicznych materiału obrabianego,
spoiwa, od dokładności obróbki i chropowatości powierzchni, nacisków ściernicy na
powierzchnię szlifowaną oraz odmiany szlifowania. W obróbce materiałów miękkich
stosowane są struktury otwarte, a w obróbce materiałów kruchych i twardych o budowie
drobnokrystalicznej - struktury zwarte.
Twardość ściernicy
Twardość Oznaczenie Wskaz
nik Objętość porów Vp
t %
bardzo miękkie E 0 49,5
F 1 48,0
G 2 46,5
miękkie H 3 45,0
I 4 43,5
J 5 42,0
K 6 40,5
średnie L 7 39,0
M 8 37,5
N 9 36,0
O 10 34,5
twarde P 11 33,0
Q 12 31,5
R 13 30,0
S 14 28,5
bardzo twarde T 15 27,0
U 16 25,5
W 17 24,0
Z 18 22,5
Oznaczenie ściernicy konwencjonalnej
Wyjaśnienie oznaczenia
Oznaczenie ściernicy z materiału supertwardego
Wyjaśnienie oznaczenia
Przykłady ściernic
SUPERTWARDE KONWENCJONALNE