Оценка эксплуатационных свойств корунда разных морфологических типов
Разница между позициями «корунд» с ценниками 50 и 100 тысяч рублей складывается не из торговой наценки, а из совокупности технологических факторов, которые напрямую влияют на ресурс зерна в узле шлифования и стабильность результата на станке.
Базовый уровень в районе пятидесяти тысяч обычно формируется для электрокорунда нормального из бокситов с содержанием Al₂O₃ порядка 94-96% и без углублённой рафинации расплава.
Такой материал сохраняет высокую начальную агрессивность, но включает больше многозернистых сростков, более широкое поле по примесям и повышенную долю магнитной составляющей до отсечки. В работе это проявляется ускоренным затуплением кромок и требованием к частой реклассификации или замене абразива при постоянной подаче. На высоком ценовом уровне около ста тысяч речь идёт либо о белом электрокорунде из глинозёма с содержанием Al₂O₃ свыше 95%
, либо о нормальном корунде с жёстко выдержанной морфологией зерна, узким коридором по натриевой щёлочи и контролем образования β-алюмината. Очищение расплава, снижение Na₂O и отжим примесей из рабочих зон блоков или слитков требуют дополнительных операций и энергии, но дают однородную микроструктуру, меньшую долю пластинчатых и мечевидных дефектов и, как следствие, более высокий срок службы режущих кромок.
На практике различие видно по поведению на круге: «круглый» корунд с выраженной агрессивностью снимает припуск быстрее, однако теряет форму уже после одного производственного цикла; монокристаллическая или близкая к октаэдрической морфология дольше удерживает геометрию и выдерживает несколько проходов без лавинообразного роста удельных сил резания, что даёт экономию смен абразива и стабильное Ra на детали.
Существенную долю цены задаёт грансостав и точность классификации. В диапазоне F12–F150 стоимость во многом определяется полнотой просеивания и де-пыления, тогда как микропорошки F230–F1200 дорожают из-за необходимости многоступенчатого рассева, контроля агломератов и ведения пассивации поверхности. Чем строже выдержан фактический состав относительно номинала по FEPA F, тем меньше разброс по нагрузкам и тепловыделению на кромке, а значит выше повторяемость процесса. Для подтверждения стабильности партии производитель тянет за собой дорогостоящую часть — входной контроль, типовые протоколы по ГОСТ Р 52381-2005 на зерновой состав и влажность, а также отбраковку магнитной составляющей, влияющей на искрение и перегрев зоны шлифования. Добавляется фактор сырья: бокситовые шихты с повышенным железом и титансодержащими фазами обрабатываются проще и дешевле, глинозёмы с низким щёлочным остатком и узким коридором по примесям требуют другой логистики и энергозатрат в дуговых печах. От выбора способа кристаллизации — на блок или на слив — зависит не только энергоёмкость, но и распределение дефектов по зонам, что сказывается на последующей дробимости и форме зерна; настройка под долговечный ресурс неизбежно дороже.
| Параметр | 50 тыс/т. | 100 тыс/т. |
|---|---|---|
| Минеральный состав | Полифазный (сростки фаз) | Мономинеральный (один минерал) |
| Цвет зерен | Разноцветные (красный, розовый, зелёный, белый) | Однотонные (тёмно-серые, стеклянный блеск) |
| Структура зерна | Гетерогенная (разные фазы) | Гомогенная (однородная) |
| Форма зерна | Разноформенные, часто удлинённые (до 3:1) | Изометричные (соотношение 1–1.5) |
| Острота кромок | Острые, длинные кромки | Притуплённые, короткие кромки |
| Трещиноватость | Незначительная поверхностная | Редкие приповерхностные |
| Однородность размера | Да | Да |
| Пылевидная фракция | Отсутствует | Отсутствует |
| Рабочий ресурс | 1 цикл | До 5 циклов |
| Тип воздействия при шлифовании | Агрессивное | Стабильное |
Разница в цене заметна и на уровне упаковки и трассируемости. Дешёвая позиция ограничивается мешковой или биг-бэг поставкой без индивидуализированных протоколов на каждую фракцию, тогда как материал верхнего ценового диапазона идёт с паспортом партии, привязкой к ситовому профилю конкретной линии, межоперационными протоколами по намагниченности, насыпной и истинной плотности и дополнительно — с промывкой для снижения пылевой составляющей. В производстве это отражается в затратах на переналадки: при переходе на «сотню» снижаются вынужденные остановы на правку, устойчива геометрия инструмента, реже меняются режимы из-за потери резкости зерна, и в сумме падает стоимость единицы снятого припуска.
Выбор между двумя ценовыми диапазонами сводится к требуемой стойкости и устойчивости процесса. При грубом съёме, невысоких требованиях к микрогеометрии и приоритетах по минимальной цене на тонну рационален корунд начального уровня. Для высоких скоростей, узких допусков по шероховатости и стабильной серийной загрузки со счётчиком циклов выгоднее брать материал с контролируемой морфологией и рафинированной химией, даже при удвоенной закупочной цене, поскольку ресурс инструмента и стабильность процесса компенсируют разницу.
Марки и фракции, подходящие под оба сценария, представлены в каталоге, где можно сверить зернистость по FEPA F и сопоставить с задачей узла шлифования; в каталоге представлен материал с рабочими диапазонами от F12 до F1200.
Нормативная база по зерновому составу и методикам контроля собрана в разделе ГОСТы, удобен быстрый переход к требованиям ГОСТ Р 52381-2005 и ГОСТ 28818-90.
Практические разборы подбора фракции и поведения различных типов зерна в узлах резания и микрошлифовки доступны в блоге, где рассматриваются кейсы перехода с «круглой» морфологии на октаэдрическую с расчётом экономии по сменам абразива.
