陶瓷微晶砂輪與普通剛玉砂輪相比，保形性好、鋒利度強、抗堵塞、不易燒傷工件、磨耗比高，修理量少（為一般剛玉砂輪的1/3左右）。在現(xiàn)有磨床及修理裝置下實現(xiàn)磨削的率、高精度及高質量。用于合金工具鋼、高速工具鋼以及耐熱鋼、軸承鋼、不銹鋼等普通磨料砂輪不易磨削的難磨材料和表面經(jīng)工藝處理的金屬材料。磨削方式有內圓磨、外圓磨、平面磨、齒輪磨等。砂輪使用線速度30m/s～80m/s。
陶瓷微晶磨料磨具的特點
陶瓷微晶磨料是20世紀80年代世界上出現(xiàn)的一類新型剛玉磨料，是以的陶瓷技術合成的具有微細晶體結構的高純度剛玉磨料。其晶粒尺寸非常細小，只有100～500nm，僅為普通剛玉磨粒晶體尺寸的幾百分之一，一顆粒度為F46的磨料中含有上億個晶粒。這類磨料多用Sol-Gel(溶膠-凝膠)工藝合成，經(jīng)過燒結而成高韌性和硬度的磨料。如3M公司的Cubitron、Norton公司的SG、德國Hermes公司的CB、日本Noritake公司的CX和我國研制的CA等。也有直接將a-AL2O3磨碎、擠壓成型、制粒、干燥、燒結而成的，如奧地利Treibachex公司的CCCSK。在溶膠-凝膠工藝中常加入一些晶種來改進制備條件和磨料性能，稱該工藝為Seed-Gel工藝。根據(jù)這些制造工藝特點，國內外稱這類磨料為SG磨料。因其主要成分是AL2O3，也被人稱為新型陶瓷氧化鋁磨料。
與普通剛玉磨料相比，它們在結構與性能上有很大不同。具體表現(xiàn)在如下方面：
（1） 陶瓷微晶砂輪供應顯微結構方面
普通電熔剛玉磨料每顆磨粒中僅含有少量的單晶體（有時僅為一個單晶體），晶體尺寸在50um左右或更大。陶瓷微晶磨粒每顆磨粒由成千上萬的亞微米級的細小晶體所組成，磨粒晶體尺寸為普通剛玉磨料晶體尺寸的1/200～1/15，這使磨粒具有許多鋒利的切削刃，在磨削過程中，磨粒表面層被磨鈍的微小晶粒在磨削力的作用下從磨粒上脫落，不斷露出新的鋒利的磨削刃，使磨粒始終處于利鋒利狀態(tài)。
（2） 韌性方面
由于其顯微結構不同，所以在磨粒受力斷裂行為上就有所不同。這種新型陶瓷剛玉磨料表現(xiàn)為沿晶界斷裂破壞，而傳統(tǒng)電熔剛玉磨粒多呈現(xiàn)穿晶界斷裂破壞，因而新型陶瓷剛玉磨料韌性明顯較普通電熔剛玉磨料高，一般要高1倍左右。幾種磨料的硬度及韌性如表所示。
（3） 磨損機理和自銳性方面
傳統(tǒng)電熔剛玉磨粒在工作點被磨去后變平鈍化，在磨削力作用下，被磨鈍的磨粒不是從磨具上脫落，就是穿晶破裂，呈宏觀破碎，磨粒損失較多。而陶瓷微晶剛玉磨料磨損后破碎時，沿晶界破裂，呈微觀破碎，很少產(chǎn)生宏觀破碎，因而磨粒損失較少，使用壽命較長。陶瓷微晶剛玉磨粒的磨損過程也是磨粒本身的自銳過程，在有效使用壽命期間，磨粒表面層被磨鈍的微小晶粒（即切削刃）在磨削力作用下從磨具上逐漸脫落，不斷地暴露出新的微切削刃，使磨粒始終牌鋒利狀態(tài)，從而保證了磨具的自銳功能和磨削性能的穩(wěn)定。
由于陶瓷微晶磨料在結構、韌性、磨損特性和自銳性方面具有上述特性，因而制備的陶瓷微晶磨料磨具具有下列特點：
A、 磨粒鋒利，切削能力強，切削效率高，磨削效率高?？蛇M行大切深、大進給重負荷和磨削。據(jù)有關資料，單行程進給量可達0.25mm，金屬去除率比普通剛玉砂輪高50%以上。
B、 磨具有磨削溫度低，不易燒傷工件。
C、 磨具韌性好，砂輪形狀保持性好，用于精密磨削和成型磨削，容易獲得較高的尺寸精度及尺寸形狀一致性。
D、 磨具的耐用度高，使用壽命長（為普通剛玉砂輪的5～10倍），減少了磨具的更換次數(shù)，輔助加工時間和停機時間減少，適合于數(shù)控自動機床，易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。
E、 磨具的自銳性好，不堵塞，修整次數(shù)減少（可減少80%），延長修整間隔，修整量減少（一般為剛玉砂輪的1/3～1/2），可以保持穩(wěn)定的磨削性能，提高了生產(chǎn)效率。
F、 性能上遠遠優(yōu)于普通電熔剛玉磨料，價格上遠遠低于CBN和金剛石磨料。不需采用磨削設備及修整裝置，不存在CBN和金剛石在修整方面的困難，對于磨削液也沒有CBN砂輪那樣的要求，因此易于推廣應用。在磨削工具鋼、韌性不銹鋼、耐熱合金鋼等難加工材料方面得到廣泛應用?？纱姘讋傆袼械哪ハ鲬妙I域，在某些用途方面還可以代替超硬材料磨具。
陶瓷微晶磨料磨具的制造工藝
陶瓷微晶剛玉磨料與普通剛玉磨料相似，可以做成砂輪、砂布、砂紙、砂盤、油石等多種磨具形式使用。在固結磨具制備方面，可以使用陶瓷結合劑、樹脂結合劑等多種結合劑。從目前的報道來看，用陶瓷結合劑制備的砂輪較多，且應用效果也比較好。陶瓷結合劑陶瓷微晶剛玉磨具與陶瓷結合劑普通剛玉磨具的制造工藝過程基本相同，在結合劑選擇與配方制定方面應注意以下幾點：
1、 陶瓷微晶剛玉磨料適宜在較低溫度下燒成，因為陶瓷微晶剛玉磨料的細晶粒在較高溫度作用下，晶粒長大而破壞其原有的顯微結構與性能，從而損失或失去其磨削作用中的優(yōu)越特性，影響其優(yōu)良的磨削效果。據(jù)國外有關資料報道這類磨具就在1100℃以下燒成，盡量在低于1000℃的燒成溫度下燒成。
2、 陶瓷微晶剛玉磨料具有良好的自銳性，在相同的磨削條件下，相同粒度的磨具加工工件表面粗糙度會稍差一些，因此應選擇與普通剛玉磨料相同或者略細的粒度。
3、 根據(jù)不同的磨削用途和磨削成本要求，可以使用混合磨料。通常是將其與WA、CBN等磨料混合作用。常見的陶瓷微晶剛玉、白剛玉混合比例有10︰90、30︰70、50︰50、100︰0幾種。實際比例可根據(jù)用途不同具體調整。
4、 磨具的組織可選擇與普通剛玉磨具相同的組織號。
5、 磨具的硬度的選擇與普通剛玉磨具的硬度相同，也可以使用比普通剛玉磨具稍高的硬度。這樣可以增加結合劑對磨料的把持力，使用陶瓷微晶剛玉磨料較慢地脫落，充分發(fā)揮磨料本身的優(yōu)勢，延長磨具使用壽命。
陶瓷微晶磨料砂輪
陶瓷微晶磨料砂輪是采用新型磨料制作的砂輪。與普通剛玉砂輪相比，保形性好、鋒利度強、抗堵塞、不易燒傷工件、磨耗比高，修整量少（為一般剛玉砂輪的1/3左右），在現(xiàn)有磨床及修整裝置下實現(xiàn)磨削的率、高精度及高質量。用于合金工具鋼、高速工具鋼以及耐熱鋼、軸承鋼、不銹鋼等普通磨料砂輪不易磨削的難磨材料和表面經(jīng)工藝處理的金屬材料。磨削方式有內園磨、外園磨、平面磨等。砂輪使用線速度30m/s～60m/s，可替代同類砂輪。
