The effect of the grinding method on the grain shape coefficient of black silicon carbide

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 3 2025 110 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ гулируемое гидравлическое давление оказывается только на один валок, что позволяет избежать переизмельчения (чрезмерного измельчения); измельчение материала происходит в регулируемом слое между валками. Режим измельчения: частота вращения – 50 Гц, давление – 28 кг/см3, зазор между валками – 2 мм. Центробежная роторная дробилка VSI Barmac 5100SE VSI работает по принципу «камень о камень», скорость вращения ротора составляет 3000 об/мин, производительность – 4 тонны в час. Футеровочные карманы помольной камеры наполнены спрессованным карбидом кремния, что позволяет существенно снизить помол металла и увеличить количество изометричных зёрен. В обычных условиях измельчение сопровождается образованием большого количества мелких частиц карбида кремния (пыль), поэтому в помольную камеру встроена система удаления пыли, что необходимо для обеспечения требуемого качества абразивных зерен согласно ГОСТ Р 52381. Фракции исходных материалов получали рассевом порошков на машине Ro-Tap. Для исследований отобраны 5 фракций, номинальные размеры ячеек верхнего и нижнего контрольных сит представлены в табл. 1. В качестве базового параметра, характеризующего размер зерен фракции, принят средний номинальный размер ячеек верхнего Wui и нижнего Wli сит: Wmi = = (Wui + Wli)/2. В соответствии с ГОСТ Р 52381 Wui/Wli = 1,18…1,21. Изображения профиля зерен получали на оптическом стереоскопическом микроскопе «Альтами» СМ0870-Т. Обработку изображений зерен и вычисление геометрических параметров осуществляли с использованием программного обеспечения [24]. В каждой фракции измеряли 800 зёрен. Определяли и исследовали следующие геометрические параметры зёрен: длину l, ширину b и коэффициент формы (отношение l/b). Результаты и их обсуждение Исходя из фактической (наблюдаемой) закономерности распределения размеров зерен (рис. 1–3), для определения теоретического распределения выбраны четыре закона: нормальный, логнормальный, гамма-распределение и закон максимального значения. Нормальный закон применяется для моделирования распределений, имеющих симметричные правую и левую ветви графиков [25]. В табл. 2 жирным шрифтом выделены наблюдаемые и критические значения критериев Пирсона, удовлетворяющие условию 2 2 obs crit χ < χ , что свидетельствует о принадлежности выборки к рассматриваемому закону распределения. Распределение длины зёрен в девяти фракциях из десяти подчиняется законам гамма-распределения (90 %) и максимального значения (90 %). Логнормальному закону в большей степени подчиняются распределения длин зерен роторного дробления (в четырех фракциях из пяти). Длина зерен пресс-валкового измельчения логнормальному закону не подчиняется. Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Фракции шлифовальных порошков (ГОСТ Р 52381) Grinding powder fractions (GOST R 52381) Условное обозначение фракций / Fraction designation Номинальный размер ячеек сит / Nominal size of sieve cells Верхнее сито Wu, мкм / Upper sieve Wu, μm Нижнее сито Wl, мкм / Lower sieve Wl, μm Среднее значение Wm= (Wu + Wl)/2, мкм / Average value Wmi = (Wu + Wl)/2, μm 1 2360 2000 2180 2 1700 1400 1550 3 1000 850 925 4 600 500 550 5 300 250 275

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1