Когда говорят о твердости абразива, 80% технологов сразу вспоминают таблицы Мооса, но на практике этот параметр работает совершенно иначе - особенно при переходе от карбида кремния к карбиду бора.
Вот типичная ошибка новичков: берут справочные данные по карбиду бора (9,3 по Моосу) и ожидают пропорционального роста производительности. На деле же при обработке жаропрочных сплавов разница между 9,0 и 9,3 может дать 20-30% износа инструмента вместо запланированных 50%.
Заметил интересный парадокс: при шлифовке никелевых сплавов карбид бора с заявленной твердостью 9,3 иногда проигрывает модифицированному электрокорунду с 9,0. Объяснение простое - кроме твердости абразива критически важна вязкость зерна.
Как-то пробовали для резки кварцевого стекла использовать монокорунд - по таблицам должен подходить. Результат: через 15 минут работы зерно крошилось, хотя лабораторные испытания показывали идеальные характеристики. Пришлось возвращаться к карбиду бора, хоть и дороже.
На нашем производстве в Яане перепробовали десятки марок абразивов. Особенно запомнился случай с обработкой керамических подшипников - стандартный карбид кремния давал микротрещины, хотя по твердости должен был справляться.
Перешли на карбид бора марки 'Хуангэн' - и сразу увидели разницу. Не столько в скорости обработки, сколько в качестве поверхности. Видимо, дело в монокристальной структуре, которую удается сохранить на производственной линии мощностью 2000 тонн.
Кстати, о производстве - многие не учитывают, что твердость абразива сильно зависит от технологии синтеза. У нас в Шимань Босэн Технолоджи добились стабильных 9,3 по Моосу именно за счет контроля температуры синтеза - не буду раскрывать детали, коммерческая тайна.
В 2018 году проводили испытания на заводе-партнере в Тольятти - обрабатывали коленвалы из закаленной стали. По расчетам, карбид бора должен был в 1,7 раза превзойти электрокорунд по стойкости.
Реальность оказалась сложнее: первые три партии показали разброс результатов от 1,3 до 2,1 раза. Разобрались - проблема была в связке, а не в самом абразиве. Пришлось корректировать технологию упрочнения связки.
Зато теперь при отгрузках с https://www.cn-boroncarbide.ru всегда предупреждаем клиентов: не ориентируйтесь только на твердость абразива, учитывайте весь технологический цикл. Часто присылаем технологов на объект - помогаем настроить оборудование под конкретные задачи.
Есть устойчивое заблуждение: чем тверже абразив, тем дороже обработка. С карбидом бора получается паритет - да, сырье дороже, но за счет скорости и стойкости часто выходит дешевле в пересчете на деталь.
Особенно это заметно при обработке твердых сплавов - наш карбид бора марки 'Хуангэн' показывает в 3-4 раза большую стойкость по сравнению с импортными аналогами. Клиенты сначала не верят, пока не проведут собственные испытания.
Кстати, о качестве - когда в 2015 году запускали первую очередь производства, специально замедляли темпы выхода на полную мощность. Дорабатывали технологию, чтобы обеспечить стабильность твердости абразива от партии к партии. Сейчас гордимся - отклонение не более 0,05 по Моосу.
Мало кто знает, но при шлифовке жаропрочных сплавов важна не только абсолютная твердость, но и температурная стабильность. Карбид бора сохраняет свойства до 1000°C, тогда как электрокорунд уже при 600°C начинает 'плыть'.
На своем опыте убедился: при обработке титановых сплавов охлаждающая жидкость может снижать эффективную твердость абразива на 10-15%. Поэтому всегда советую клиентам тестировать материалы в условиях, максимально приближенных к реальным.
Сейчас в лаборатории ООО Шимань Босэн Технолоджи Абразив экспериментируем с легированием карбида бора - пытаемся повысить вязкость без потери твердости. Первые результаты обнадеживают, но до серийного производства еще далеко.
За 8 лет работы с абразивами выработал простое правило: если сомневаешься в выборе между карбидом кремния и карбидом бора - бери последний. В 90% случаев окупится за счет снижения трудозатрат.
Особенно это актуально для обработки керамики и твердых сплавов - здесь премиальная твердость абразива дает максимальный эффект. Для черных металлов иногда выгоднее использовать электрокорунд с модификаторами.
Кстати, о нашем производстве в промышленном парке Чжума - многие удивляются, узнав что годовой объем производства может достигать 100 миллионов юаней. Секрет прост: не гонимся за тоннажем, делаем ставку на продукты с высокой добавленной стоимостью. Карбид бора - как раз такой случай.
