Твердость абразивов
Процесс абразивной обработки можно сравнить с процессом обтесывания (зубилом, долотом, стамеской), поскольку материал удаляется с обрабатываемого изделия силовым воздействием острых выступов абразива. Поэтому твердость абразива (не путуйте с твердостью абразивного инструмента!!!) — очень важный параметр. Германский минералог Ф.Моос установил первую шкалу относительной твердости различных минералов в 1820 году. По шкале Мооса твердость минералов оценивается значениями от 1 до 10 относительно 10 эталонов, в том числе талька (1), кварца (7) и алмаза (10). Шкала Мооса неравномерна, так что, например, изменение твердости при переходе от эталона 9 к эталону 10 больше, чем при переходе от эталона 1 к эталону 9.
При оценке искусственных абразивов возникла необходимость расширить шкалу Мооса. Р.Риджуэй добавил несколько чисел к верхнему краю шкалы и изменил положение некоторых верхних чисел Мооса. К.Вудделл измерил степень, с какой различные минералы сопротивляются царапанью алмазом в контролируемых условиях и ввел соразмерные числа выше числа Мооса 9 (корунд). Числа твердости по Кнупу определяются по размеру отпечатка, создаваемому при вдавливании в материал алмазной пирамиды под воздействием определенной нагрузки (см. табл.).
Материал | Мооса | Риджуэя | Вудделла | Кнупа |
---|---|---|---|---|
Песок | - | 7 | - | 475 |
Ортоклаз | 6 | 6 | - | 560 |
Кварц | 7 | 8 | 7 | 820 |
Плавленый оксид циркония | 7,5 | 11 | - | 1160 |
Топаз | 8 | 9 | - | 1250 |
Гранат | 7-7,5 | 10 | - | 1360 |
Корунд | 9 | - | 9 | 1635 |
Плавленый глинозем | 9+ | 12 | 10-11 | 2000 |
Карбид титана | - | - | - | 2300 |
Карбид кремния | 9+ | 13 | 13,4-14 | 2450 |
Карбид бора | 9+ | 14 | 19,7 | 2750 |
Нитрид кремния | - | - | - | 3000 |
Кубический нитрид бора | 9+ | - | - | 4700 |
Алмаз | 10 | 15 | 40-42 | 8000-9000 |