Эльбор что это за материал

Эльбор

Эльбо́р, боразо́н (от бор + азот), кубони́т — кубическая β-модификация нитрида бора. По твёрдости и другим свойствам приближается к алмазу. Относится к структурному типу сфалерита.

Химическая формула: BN.

Содержание

Свойства материала Эльбор

Внешний вид

Жёлтые, сильно преломляющие свет прозрачные кристаллы, с хорошей игрой света, естественная форма — октаэдрическая.

Твёрдость

По твёрдости почти не уступает алмазу. Его высокая твердость, в 3—4 раза превосходящая твердость традиционных абразивов, является важным преимуществом, так как значительно уменьшает износ зерен эльбора при шлифовании и длительное время сохраняет их остроту.

Термическая и химическая стойкость

Другим важным свойством и преимуществом эльбора является температурная устойчивость: заметное окисление поверхности зерен эльбора начинается с 1000—1200 °C. Такие температуры при шлифовании являются мгновенными и возникают только при очень жёстких режимах шлифования. Поэтому зерна эльбора очень мало изнашиваются от термических нагрузок.

Важным свойством и преимуществом эльбора является его высокая химическая стойкость. Эльбор не реагирует с кислотами и щелочами, инертен практически ко всем химическим элементам, входящим в состав сталей и сплавов. Особенно следует отметить инертность эльбора к железу, являющемуся основой всех сталей, тогда как алмаз активно взаимодействует с железом, что является причиной интенсивного износа алмазных кругов при шлифовании сталей.

Получение

Получается нагреванием равных количеств бора и азота при температуре 1700—1800 °C и давлении 8—12 ГПа.

Применение

Применяется в промышленности в шлифовальном инструменте при обработке различных сталей и сплавов. Эльбор как абразивный материал обладает следующим преимуществами при шлифовании:

Использование шлифовальных кругов из эльбора по сравнению с алмазными способствует значительному повышению производительности, точности и качества обработанных поверхностей деталей на разных операциях шлифования.

История

Боразон был впервые получен в 1957 году Робертом Венторфом (Robert H. Wentorf Jr.) для компании General Electric. В 1969 году компания зарегистрировала торговую марку «Боразон» для кристалла.

В СССР кубический нитрид бора был впервые синтезирован в Институте физики высоких давлений Академии наук под руководством академика Л. Ф. Верещагина. С 1965 года эльбор синтезировался в промышленных масштабах по технологии Абразивного завода «Ильич» (Санкт-Петербург).

Упоминание в художественной литературе

Эльбор под названием «Боразон» упоминается в романе Ивана Ефремова «Туманность Андромеды». В романе неоднократно говорится, что на звездолёте «Тантра» используются боразоновые цилиндры, боразоно-циркониевый лак. Интересен тот факт, что упоминание материала в первом издании романа и собственно его синтезирование произошли в один и тот же год (1957).

Литература

Полезное

Смотреть что такое «Эльбор» в других словарях:

эльбор — сущ., кол во синонимов: 1 • материал (306) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

Эльбор — см. Абразивные материалы … Российская энциклопедия по охране труда

эльбор — [от Л (эль) Ленинград, где был разработан этот материал, и бор], абразивный материал на основе нитрида бора (боразона) с керамической связкой, содержащей литий. По твёрдости близок к алмазу, но выдерживает более высокие температуры. * * * ЭЛЬБОР … Энциклопедический словарь

ЭЛЬБОР ЭЛЬБРУС — высочайший массив Б. Кавказа (в Боковом хр.). Двувершинный конус потухшего вулкана. Высота западной вершины 5642 м, восточной 5621 м. Ледники (общая площадь 134,5 км&sup2); наиболее известные Б. и М. Азау и Терскол. Приэльбрусье один из крупных… … Большой Энциклопедический словарь

Боразон — Эльбор, боразон (происходит от бор + азот), кубонит кубическая β модификация нитрида бора. По твёрдости и другим свойствам напоминает алмаз. Относится к структурному типу сфалерита. Химическая формула: BN. Содержание 1 Свойства 1.1 Внешний вид… … Википедия

Кубонит — Эльбор, боразон (происходит от бор + азот), кубонит кубическая β модификация нитрида бора. По твёрдости и другим свойствам напоминает алмаз. Относится к структурному типу сфалерита. Химическая формула: BN. Содержание 1 Свойства 1.1 Внешний вид… … Википедия

абразивные материалы — абразивы (от лат. abrasio соскабливание), вещества повышенной твёрдости, применяемые в массивном или измельченном состоянии для механической обработки (шлифования, резания, истирания, заточки, полирования и т. д.) других материалов. Естественные … Энциклопедический словарь

СССР. Технические науки — Авиационная наука и техника В дореволюционной России был построен ряд самолётов оригинальной конструкции. Свои самолёты создали (1909 1914) Я. М. Гаккель, Д. П. Григорович, В. А. Слесарев и др. Был построен 4 моторный самолёт… … Большая советская энциклопедия

Нитрид бора — Общие Химическая формула BN Физические свойства Молярная масса 24.818 г/м … Википедия

Абразивные материалы и абразивная обработка — Сюда перенаправляется запрос «Абразивный износ». На эту тему нужна отдельная статья. Абразивные материалы (фр. abrasif шлифовальный, от лат. abradere соскабливать) это материалы, обладающие высокой твердостью, и… … Википедия

Источник

Эльбор

Эльбор (Ленинград + бор), боразон (от бор + азот), кубонит, кингсонгит, киборит — торговые марки сверхтвердых материалов на основе кубической β-модификации (сфалеритной) нитрида бора, или кубического нитрида бора (советская аббревиатура — КНБ, зарубежная — cBN). По твёрдости и другим свойствам приближается к алмазу (10 по шкале Мооса).

Химическая формула — BN, природного аналога не существует.

Содержание

Свойства материала Эльбор

Внешний вид

Твёрдость

По твёрдости почти не уступает алмазу. Его высокая твёрдость, в 3—4 раза превосходящая твёрдость традиционных абразивов, является важным преимуществом, так как значительно уменьшает износ зёрен эльбора при шлифовании и длительное время сохраняет их остроту.

Термическая и химическая стойкость

Другим важным свойством и преимуществом эльбора является температурная устойчивость: заметное окисление поверхности зёрен эльбора начинается с 1000—1200 °C, в отличие от 600—700 °C у алмаза. Такие температуры при шлифовании являются мгновенными и возникают только при очень жёстких режимах шлифования. Поэтому зёрна эльбора очень мало изнашиваются от термических нагрузок.

Важным свойством и преимуществом эльбора является его высокая химическая стойкость. Эльбор не реагирует с кислотами и щелочами, инертен практически ко всем химическим элементам, входящим в состав сталей и сплавов. Особенно следует отметить инертность эльбора к железу, являющемуся основой всех сталей, тогда как алмаз хорошо растворяется в железе, что является причиной интенсивного износа алмазных кругов при шлифовании сталей.

Получение

Гексагональный нитрид бора (графитоподобная модификация) получается нагреванием равных количеств бора и азота при температуре 1700—1800 °C и давлении 8—12 ГПа. КНБ получают из него нагреванием при высоких давлениях и температурах в присутствии различных растворителей-катализаторов.

Применение

Применяется в промышленности в шлифовальном инструменте при обработке различных сталей и сплавов. Эльбор как абразивный материал обладает следующими преимуществами при шлифовании:

Использование шлифовальных кругов из эльбора по сравнению с прочими абразивными, в том числе алмазными, способствует значительному повышению производительности, точности и качества обработанных поверхностей деталей на разных операциях шлифования.

История

Кубический нитрид бора был впервые получен в 1957 году Робертом Венторфом (Robert H. Wentorf Jr.) для компании General Electric. В 1969 году компания зарегистрировала торговую марку «Боразон» для кристалла.

В СССР кубический нитрид бора был впервые синтезирован в Институте физики высоких давлений Академии наук под руководством академика Л. Ф. Верещагина. С 1965 года эльбор синтезировался в промышленных масштабах по технологии Абразивного завода «Ильич» (Санкт-Петербург).

Упоминание в художественной литературе

Кубический нитрид бора под названием «Боразон» упоминается в романе Ивана Ефремова «Туманность Андромеды». В романе неоднократно говорится, что на звездолёте «Тантра» используются боразоновые цилиндры, боразоно-циркониевый лак. Интересен тот факт, что первое издание романа с упоминанием материала и сообщение о синтезе этого материала были опубликованы в одном и том же 1957 году.

Упоминание в кинофильмах

Боразон в качестве материала «намного прочнее алмаза» упоминается в обеих версиях фильма «Куотермасс и колодец». Боразоновое сверло было использовано с целью пробить внутреннюю часть марсианского космического корабля, где впоследствии были обнаружены трупы марсиан.

Источник

Эльборовый инструмент разновидности, преимущества, применение

Высокая твердость эльбора, в 3-4 раза превосходящая твердость традиционных абразивов, является важным преимуществом, так как значительно уменьшает износ зерен эльбора при шлифовании и длительное время сохраняет их остроту.

Другим важным свойством и преимуществом эльбора является температурная устойчивость: заметное окисление поверхности зерен эльбора начинается с 1000-1200С. Такие температуры при шлифовании являются мгновенными и возникают только при очень жестких режимах шлифования. Очевидно, что зерна эльбора очень мало изнашиваются от термических нагрузок.

Таким образом, эльбор как абразивный материал обладает следующим преимуществами при шлифовании:

Все это делает эльбор уникальным абразивным материалом; использование шлифовальных кругов из эльбора способствует значительному повышению производительности, точности и качества обработанных поверхностей деталей на разных операциях шлифования.

ЭЛЬБОР (кубический нитрид бора) как материал, сочетает в себе высокую твердость, температурную устойчивость и химическую инертность, особенно эффективен при шлифовании термообработанных, быстрорежущих, подшипниковых, нержавеющих, жаропрочных сталей и титановых сплавов c твердостью от 55 HRC и выше.

Применение

Обрабатываемый материал

Типы связок для изготовления эльборового инструмента:

Применение связок для кругов из эльбора:

Эльбор – химическая формула, свойства

Его химическая формула: BN. Иное название – боразон, что ближе по звучанию к формуле материала. Внешне это прозрачные кристаллы жёлтого цвета, форма которых октаэдрическая. По твёрдости эльбор лишь немного уступает алмазу. Так, если микротвердость алмаза 1000×10^2 МПа, то для эльбора этот показатель – (800-900)×10^2 МПа, а по сравнению с остальными традиционными абразивами, он выше в три-четыре раза:

Таким образом, налицо значительное преимущество перед ними, так как износ зёрен эльбора заведомо будет происходить в несколько раз дольше.

Чем ещё эльборовый круг лучше алмазного, так это его термической и химической стойкостью.

Окисление эльбора начинает происходить в момент температур 1000-1200 °C, когда аналогичные процессы у алмаза начинаются с 600-700 °C.

Химическая стойкость материала выражается в том, что он не реагирует с щелочами и кислотами, а также инертен ко многим, входящим в состав сплавов и сталей, химическим элементам. Особенно важно то, что эльбор инертен к железу, чем не может «похвастаться» алмаз, который очень хорошо в нём растворяется. Из-за этой особенности алмазные круги быстро изнашиваются при шлифовании стали.

Исходя из характеристик, рекомендуется использовать эльборовые круги шлифовальные для окончательной обработки деталей, или же для получистовой. Материалы – сплавы сталей жаропрочных, труднообрабатываемых быстрорежущих, высоколегированных. Также среди требований к обрабатываемым деталям указано то, что они должны состоять из сплавов, которые закалены минимум до HPC 50.

Резцы эльборовые: обзор, особенности, ГОСТ и отзывы

Для обработки твердотельных заготовок в промышленности используются мощные прецизионные станки. Они характеризуются высокой частотой вращения режущей оснастки, позволяющей осуществлять чистовую доводку изделия под нужные размеры. Но качественно реализовывать подобные операции невозможно без соответствующих по характеристикам насадок.

Традиционные сплавы, даже из инструментальной стали, не всегда выдерживают пиковые нагрузки, что заставляет операторов искать более подходящие расходники. Решить эту задачу позволяют резцы эльборовые, а точнее вставки, повышающие надежность основного обрабатывающего элемента и увеличивающие эффективность механического воздействия на заготовку.

Общие сведения об эльборе

Наиболее популярным материалом, применяемым на обрабатывающих производствах в качестве режущей детали, является алмаз. Он имеет высокую степень твердости, выдерживает большие нагрузки и отличается долговечность. В свою очередь, эльбор может выступать как альтернатива природному минералу. По механическим свойствам он практически не уступает алмазу, а в показателях твердости в 3-4 раза превосходит традиционные абразивные расходники. При этом эльбор как таковой не является в полной мере режущей оснасткой.

Обрабатывающая деталь имеет сборную конструкцию, основная часть которой может выполняться из распространенных твердотельных и инструментальных сталей. На окончании таких элементов как раз и фиксируются пластины эльборовые для резцов, выполняющие непосредственно механическое абразивное воздействие. Это вставки на основе кристаллов, представляющих собой кубический нитрид бора. Форма и размеры накладных пластин могут быть разными в зависимости от целевого назначения и конструкции несущей детали.

Эксплуатационные особенности эльборовой оснастки

Даже на фоне твердосплавных и минералокерамических резцов технико-физические свойства эльбора впечатляют. Достаточно сказать, что он может демонстрировать стойкость при механической обработке, в разы превышающую показатели вышеупомянутых материалов. Это позволяет, к примеру, при скорости вращения шпинделя порядка 500 м/мин осуществлять коррекцию заготовок из чугуна. Так проявляется грубая механическая доводка, но резцы эльборовые вполне могут использоваться и в чистовом формировании контуров деталей.

К слову, глубина ликвидации наружного слоя может достигать 0,1-0,2 мм. Сама режущая способность эльбора отличается тем, что для выполнения обработки требуется меньше усилий от станка. С одной стороны, это дает возможность эффективно справляться с твердотельными сплавами, а с другой – в обслуживании менее проблемных заготовок затрачивать минимальные объемы энергетических ресурсов оборудования. Понижение требований к мощностному потенциалу обуславливается особенностями механического контакта эльбора с поверхностью заготовки.

Конструкционные параметры и размерные характеристики деталей выполняются по общим нормативам, прилагаемым к элементам с алмазными напайками. В частности, можно ориентироваться на ГОСТы под разделами 13288 и 13297-67. В соответствии с техническими требованиями длина изделия может варьироваться от 40 до 125 мм. Шаг при этом будет составлять 20 мм – то есть существуют расходники на 40, 60, 80 мм и т. д.

При этом длина непосредственно рабочей части варьируется от 10 до 40 мм – этот показатель определяет и диаметр функциональной основы, которую представляет резец эльборовый. ГОСТ указывает, что толщина внутреннего стержня детали должна составлять от 6 до 12 мм. Полный же диаметр варьируется от 10 до 40 мм.

То есть это могут быть и тонкие элементы для чистового шлифования, и массивные резцы для грубой поверхностной коррекции формы.

Основные характеристики эльборовых элементов

Остальные параметры касаются минимальных временных периодов стойкости (в минутах), и наработки (в квадратных метрах). Немаловажным является также максимальное значение параметра шероховатости (в микрометрах). Он должен соответствовать стандартам ГОСТ 2789.

Эльборовые круги могут работать как на сухую, так и с охлаждающей жидкостью. Эти данные также указываются в ГОСТе 24106-80 для каждого его типа. В качестве охлаждающей жидкости могут выступать:

Эльборовые круги для заточки ленточных пил

Преимущества применения CBN кругов:

Ленточные пилы выпускаются разными производителями, каждый из которых предлагает собственный профиль зубьев, поэтому и для их заточки требуется использовать соответствующие круги.

Разделить пилы по различию глубины и форме впадины между зубами можно на три группы:

Однако для пил каждого производителя может использоваться эльборовый круг с конкретными данными:

Значение во втором столбце расшифровываются следующим образом: 10 – передний угол, 30 – угол задний, 6,5- глубина впадины.

Требования к маркировке и хранению

Эти данные также занесены в ГОСТ 24106-80. Касательно маркировки, в нём указано что и каким образом должно быть размещено на готовой продукции. Например, для кругов, наружный диаметр которых более 225 мм, полный перечень характеристик в виде маркировки нужно наносить на сам корпус круга.

Для продукции, наружный диаметр которых лежит в пределах от 50 до 225 мм, на корпус наносятся лишь некоторые основные показатели, такие как степень твёрдости, зернистость, марка эльбора, относительная концентрация и рабочая скорость. Для эльборовых кругов, чей наружный диаметр менее 50 мм, вся маркировка наносится на этикетку.

Что касается упаковки и транспортировки, то каждый шлифовальный элемент должен быть обмотан упаковочным материалом, который сможет защитить эльборосодержащий слой от возможных повреждений. В коробках их следует укладывать так, чтобы во время транспортировки избежать возможных перемещений внутри, тем самым обеспечить им безопасное транспортирование и сохранность исходного вида эльборового изделия.

Назначение инструмента из эльбора

Прежде всего такие инструменты предназначены для шлифования. Они используются как элементы и части шлифовальных машин и как самостоятельное орудие для шлифования. Кроме того, инструменты из такого материала являются отличным орудием для заточки деталей, предметов. Эльбор, как сырье для абразивных инструментов, представляет собой смесь нитрида бора с керамической связкой, где также присутствуют примеси лития. Таким образом эльборовый инструмент раз в пять тверже других видов абразивных инструментов — кроме алмазных изделий, — и при этом имеет более длительный срок эксплуатации. Также характерной особенностью таких орудий, является более мягкая шлифовка поверхностей деталей.

Шлифовальный круг из эльбора

Самым часто встречаемым и используемым в промышленных целях инструментом из эльбора является круг для шлифования. Эльборовый шлифовальный круг может использоваться для идеального выравнивания поверхности как охлажденных, так и раскаленных металлов. Такой эльборовый инструмент чаще всего используется для финальной обработки изделия.

Эльборовый инструмент: заточные бруски

Благодаря своей октаэдрической структуре сырья, эльборовый инструмент в виде бруска совершает шлифование и затачивание предметов более мягко и плавно, чем, например, алмазные изделия, исключая риск нежелательных рисок-полосок. Эльборовые бруски могут доводить поверхность изделий до зеркального состояния.

ИНСТРУМЕНТАЛЬНО — ПОДШИПНИКОВЫЙ ЦЕНТР

Различают три основных способа изготовления спиральной канавки сверла: вышлифованный профиль, фрезерованный профиль и винтовой прокат. В производстве самый дешевый способ — винтовой прокат, соответственно в ущерб качеству. Это не смущает отечественные фирмы и они массово закупают в Китае именно эти сверла. При этом их изготавливают из самой дешевой стали 4241 (меньше 3% вольфрама W) и маркируют Р6М5. В принципе они вполне пригодны для работы по дереву.

Заточка свёрл.

Если вы работаете с деревом, сверло можно не перетачивать годами. Другая история со свёрлами по металлу. Их изготавливают из быстрорежущей стали и твёрдость рабочей поверхности достигает HRC 62-64. Наиболее распространёнными марками стали являются Р9, Р6М5, Р18 и Р6М5К5. Особое место занимают твёрдосплавные свёрла из сплавов ВК8 и ВК6М, которые изготавливают, как монолитными, так и с напайными пластинами. Значительное количество типов сверл обуславливает и разный подход к их заточке и переточке.

Не последнюю роль играет и тип обрабатываемого материала от которого зависит угол в плане сверла. Для сверления конструкционных, легированных и подобных сталей он составляет как правило 2φ118°, а для более мягких сталей 2φ135°.

При заточке и переточке должен быть получен не только угол в плане φ, но и необходимые для резания задние углы α 8-18° и спад затылка. Это позволит исключить трение задней поверхности о дно отверстия. Качество заточки оценивают осевым биением кромок δ, зависящим от погрешности окружного шага канавок Δ и нецентричности сердцевины ω. Непрямолинейность режущих кромок не должна превышать 2 δ.

Биение легко проверить стрелочным индикатором часового типа, который крепится на стойке.

При заточке нельзя допускать перегрева сверла, так как могут появиться трещины и возможно отслоение твердосплавных пластин. Для того, чтобы избежать этого, необходимо периодически охлаждать сверло жидкостью. Для охлаждения можно использовать обычную воду, но гораздо эффективней смазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ), о чём не следует забывать и в процессе сверления.
Подбор сверла под нарезание резьбы

Преимущества перед остальными абразивными инструментами:

Все эти преимущества сыграли значительную роль в популярности применения данного инструментария в промышленных целях, особенно широко его используют в станкостроении и машиностроении.

Негативные отзывы

Поскольку эльбор изначально разрабатывался как материал для заточки с учетом всех нюансов технологического процесса, критики в адрес его эксплуатационных качеств практически не встречается. Разве что стоит отметить скептическое отношение токарей к резцам с накладками как таковым.

Если в плане эффективности абразивного действия они полностью себя оправдывают, то особенности конструкции предполагают определенные ограничения по использованию таких элементов. Но это касается не только эльборовых вставок для резцов, но и алмазных аналогов.

Почему эльборовый инструмент выгодно купить у нас?

• Если у вас остались какие-либо вопросы, касающиеся эльборовых инструментов, вы прямо сейчас можете набрать наш номер телефона, и наши квалифицированные консультанты помогут вам разобраться в них.

Источник