摘要：本文系根據(jù)1986年第24屆國際磨料工程年會(Abrasive Engineering Societly conf.)的論文加以編譯的，主要介紹了新研制成功的空心球復(fù)合磨料HBA在帶鋼、鋼板和鋼管磨削加工過程中的應(yīng)用效果。
　　歐洲的鋼鐵企業(yè)早在20世紀(jì)50年代和60年代初期就開始從美國引進砂帶磨床來加工帶鋼，多數(shù)生產(chǎn)線是由四個上置式砂架和一個下置式砂架組成；也有采用上下各三個砂架，可同時磨上下兩個表面的生產(chǎn)線布局形式。所使用的砂帶線速度、進給速度和一般操作條件均與美國鋼鐵企業(yè)類似；只是在冷卻潤滑方式上有所不同，美國企業(yè)主要使用乳化液，而歐洲企業(yè)則一般采用冷卻潤滑油。下面介紹在歐洲鋼鐵企業(yè)中八項應(yīng)用新研制的空心球復(fù)合磨料HBA砂帶獨特優(yōu)點的具體實例：
　　例1， 在德國某鋼廠一臺已投產(chǎn)24年（兩班制生產(chǎn)）的美國制四砂架寬帶砂光機上，拋磨AISI 300系列不銹鋼帶，當(dāng)使用P150,P220,P280,P320四種碳化硅普通砂帶時，其使用壽命僅限于250-1000延長米；而HBA磨料的砂帶在相同粒度范圍內(nèi)的壽命則可延長至2000-6000延長米，甚至更多，在拋磨一卷鋼帶的過程中無需更換砂帶。
　　當(dāng)使用HBA砂帶磨削時，工藝上與普通砂帶有所不同，是采用兩種砂帶混合使用的方式，第一，二，三砂架仍使用普通砂帶，僅在第四砂架使用HBA砂帶作最終加工，以獲得均勻一致的良好表面狀態(tài)，砂帶具體排列情況是：
　　第一砂架 氧化鋁普通新砂帶 粒度P120；
　　第二砂架 碳化硅普通新砂帶 粒度P100 或 P120；
　　第三砂架 從第二砂架上換下的舊砂帶 粒度P100 或 P120；
　　第四砂架 碳化硅HBA新砂帶 粒度可以是P150或P220，也可按工藝需要選用P280；
　　例2， 在一條由上下各三個砂架的生產(chǎn)線上對AISI 300系列不銹鋼帶材進行修磨。砂帶的組合方式為，第一和第二對砂架均使用HBA磨料的砂帶，以修磨表面的缺陷；最后一對砂架使用氧化鋁普通砂帶進行表面精磨。生產(chǎn)統(tǒng)計表明每更換6次末道的普通砂帶，才需更換一次HBA砂帶。
　　例3， 熱軋后的鎳基合金鋼帶，寬200mm,經(jīng)過一段矯平工序后就被直接送入砂磨機磨削。新工藝首先使用兩條粒度為P60的碳化硅HBA磨料砂帶，分別加工上下表面，以切除其熱軋后在表面形成的很硬氧化層，由此取代傳統(tǒng)的先拋丸再酸洗的清理工序，使用結(jié)果表明，這一對HBA砂帶可處理4-6噸這種合金卷材；此后再用兩道P40的氧化鋯普通砂帶進行大磨削量的修磨，以切除表面的缺陷。砂帶驅(qū)動電機的功率為40kw,磨削時使用濃度為5%的乳化液進行冷卻潤滑。
　　例4，某鋼板生產(chǎn)商使用一臺歐洲制造的工作臺式寬帶砂光機來磨削經(jīng)退火后的不銹鋼壓機用襯板，材質(zhì)為AISI 410，采用冷卻液溢流的濕磨方式，要求以最經(jīng)濟的成本來實現(xiàn)板材厚度的校準(zhǔn)，過去基于P80 紙基氧化鋁普通砂帶的價格非常便宜，故一直使用這種砂帶；而盡管許多新開發(fā)成功的砂帶已被實踐證實性能優(yōu)越，可是仍因價格上的因素被拒絕使用。經(jīng)過對比測試，一張P80 紙基氧化鋁普通砂帶只能加工4張板，切除的鋼材重量約為32kg；當(dāng)換用相同粒度，聚酯纖維布基氧化鋁普通砂帶后，一張砂帶能加工8-10張板，切除的鋼材重量為80kg。
　　在另一家加工不銹鋼壓機用襯板的生產(chǎn)廠使用一臺新的輥式進給雙砂架對置式寬帶磨床來去除經(jīng)退火處理的表面氧化層，以取代過去使用的拋丸和酸洗工藝。經(jīng)試用證實，普通砂帶是無法完成上述任務(wù)；而HBA砂帶的使用壽命可達200至1000延長米，具體取決于砂頭的驅(qū)動功率和熱軋質(zhì)量，以及退火后的表面狀態(tài)。磨削為冷卻液濕磨方式。
　　例5，某瑞典制造商在加工核反應(yīng)堆熱交換器用“Incoloy 800”合金鋼管時，使用了一臺瑞典制造的無心外圓砂帶磨床，其砂磨頭不是常見的接觸輪或壓磨板式磨頭，而是自由式砂帶磨削方式(見圖一)。

　　經(jīng)多次磨削試驗證實，一條P80或P100的碳化硅HBA砂帶可加工Φ22mm，長18m的管子1000根。管子粗磨后還需經(jīng)原用的磨削生產(chǎn)線，使用更細粒度砂帶進行精磨，普通砂帶和HBA砂帶平均使用壽命的對比請參見圖二。

　　例6，在一臺由四個上置式砂架組成的寬帶砂光機上，將T304不銹鋼薄板，從表面原始狀態(tài)為2B級（即用經(jīng)拋光的軋輥冷軋后的板面）拋磨至4級狀態(tài)。砂帶接觸輪直徑Φ355mm，刻有螺旋槽的輥面橡膠層硬度為肖氏sh A 60°；砂帶規(guī)格為：寬1270mm×周長2620mm,砂帶線速度為18m/s；工件進給速度為9m/min；磨削方式是干磨。當(dāng)使用粒度為P100 碳化硅磨料的普通砂帶（E級紙基），砂帶排列順序為：P100(新) →P100(新) →P100(舊)；在上述工藝條件下，平均每張砂帶可磨115張薄板。改用型號RB540X碳化硅HBA磨料的砂帶，砂帶排列順序為：P150(新) →P240(新)；平均每張砂帶可磨1200-1400張薄板。不僅壽命大大延長，省去了更換砂帶的麻煩，而且磨后的板面光潔度均勻，前后始終如一。
　　例7，在一臺上置式單砂架寬帶砂光機上，將厚0.9mm，寬1220mm經(jīng)初磨后的T304不銹鋼卷材，拋磨至4級表面狀態(tài)。砂帶接觸輪直徑為Φ203mm，刻有螺旋槽的輥面橡膠層硬度為肖氏sh A 70°；砂帶規(guī)格為：寬1320mm×周長3632mm,砂帶線速度為22m/s；工件進給速度為12m/min；磨削方式是干磨。在上述工藝條件下，當(dāng)使用粒度為P120 碳化硅磨料的普通砂帶（X級布基），平均每張砂帶可磨1個重量約3.6噸的常規(guī)板卷，相當(dāng)420延長米。改用型號RB540X,粒度為 P180，碳化硅HBA磨料的砂帶，平均每張砂帶可磨5個常規(guī)板卷，相當(dāng)2100延長米。
　　例8，在一臺上下對置式四砂架寬帶砂光機上，對厚5mm，寬775mm的Incolloy 902耐熱鎳鉻鐵合金卷材進行修磨，以清除其表面的氧化層。砂帶接觸輪直徑為Φ203mm，刻有螺旋槽的輥面橡膠層硬度為肖氏sh A 65°；砂帶規(guī)格為：寬1066mm×周長3200mm,砂帶線速度為18m/s；工件進給速度為4m/min；磨削方式是濕磨，使用濃度為3-5%的水溶性乳化液進行冷卻潤滑。在上述工藝條件下，四個砂架全部使用粒度為P40 鋯剛玉磨料的普通砂帶（合成纖維帶基），磨1個重量約7.5噸的板卷，相當(dāng)約250延長米，平均需耗用28-32張砂帶。改為上下各用一條型號：RB545Y,粒度為 P60，碳化硅HBA磨料的砂帶，這一付砂帶就可完成一個卷材清除氧化層的工作。需特別說明的是這層氧化皮很硬，類似于磨料的性質(zhì)，因此會使普通磨料在短時間內(nèi)就被鈍化；而這種鎳鉻鐵合金的化學(xué)性質(zhì)又十分活潑，在酸洗槽內(nèi)將使合金的鐵含量不斷增高，并產(chǎn)生大量反應(yīng)熱，故無法采用酸洗法來去除這種合金在熱軋和退火工序中產(chǎn)生的氧化皮，唯一可供選擇的工藝方法就是磨削，而用普通砂帶磨削雖可完成這一作業(yè)，但消耗量偏大，影響效率和成本；如今HBA磨料砂帶的出現(xiàn)，將為這種清除氧化層工藝的推廣創(chuàng)造了條件。不過HBA磨料砂帶雖然在清除氧化層方面的性能特別突出，卻不適宜用于大磨削量的加工；鋯剛玉砂帶的特點則與其反，所以在表層氧化皮被清除后，就應(yīng)使用鋯剛玉砂帶來作大磨削量的加工，以修磨表面缺陷和切除厚度尺寸上遺留的加工余量。