МАТЕРИАЛЫ ШЛИФОВАЛЬНЫЕ

КЛАССИФИКАЦИЯ. ЗЕРНИСТОСТЬ И ЗЕРНОВОЙ СОСТАВ.
МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

ГОСТ 3647-80

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МАТЕРИАЛЫ ШЛИФОВАЛЬНЫЕ Классификация. Зернистость и зерновой состав. Методы контроля Abrasives. Grain sizing. Graininess and fractions. Test methods

ГОСТ 3647-80

Дата введения 01.01.82

Утратил силу на территории Российской Федерации в части шлифзерна и шлифпорошков с 01.07.2006 г. (ИУС 5-2006). Действует ГОСТ Р 52381-2005 (ИУС 1-2006).

Настоящий стандарт распространяется на шлифовальные материалы из искусственных и природных абразивных материалов, предназначенные для изготовления абразивных инструментов, а также для использования на операциях обработки свободным зерном.

Стандарт не распространяется на шлифовальные материалы, получаемые из синтетических и природных алмазов, а также из кубического нитрида бора.

Термины и определения - по ГОСТ 21445.

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1. КЛАССИФИКАЦИЯ

1.1. Шлифовальные материалы делятся на группы в зависимости от размера зерен, мкм:

Группа материала:

шлифзерно........................................................................... от 2000              до 160

шлифпорошки..................................................................... " 125                  " 40

микрошлифпорошки.......................................................... " 63                    " 14

тонкие микрошлифпорошки............................................. " 10                    " 3

1.2. Зернистость шлифзерна и шлифпорошков обозначают как 0,1 размера стороны ячейки сита в свету в микрометрах, на котором задерживаются зерна основной фракции.

Зернистость микрошлифпорошков обозначают по верхнему пределу размера зерен основной фракции.

1.3. В зависимости от процентного содержания основной фракции обозначение зернистости дополняют буквенным индексом в соответствии с табл. 1.

Таблица 1

2. ЗЕРНИСТОСТЬ И ЗЕРНОВОЙ СОСТАВ

2.1. Шлифовальные материалы должны изготовляться зернистостей, указанных в табл. 2 и 3.

Таблица 2

Шлифзерно и шлифпорошки

Размеры в мкм

Таблица 3

Микрошлифпорошки и тонкие микрошлифпорошки

Размеры в мкм

2.2. Зерновой состав шлифовальных материалов характеризуют процентным содержанием следующих фракций: предельной, крупной или предельной плюс крупной, основной, комплексной и мелкой.

2.3. Комплексная фракция шлифзерна и шлифпорошков состоит из трех фракций: крупной, основной и смежной; для микрошлифпорошков - из двух фракций: основной и смежной.

2.4. Зерновой состав шлифовальных материалов должен соответствовать требованиям табл. 4-12.

Таблица 4

Зерновой состав шлифзерна с индексом П

Размеры в мкм

Таблица 5

Зерновой состав шлифзерна с индексом Н

Размеры в мкм

Таблица 6

Зерновой состав шлифзерна с индексом Д

Размеры в мкм

Таблица 7

Зерновой состав шлифпорошков с индексом П

Размеры в мкм

Таблица 8

Зерновой состав шлифпорошков с индексом Н

Размеры в мкм

Таблица 9

Зерновой состав микрошлифпорошков с индексом В

Таблица 10

Зерновой состав микрошлифпорошков с индексом П

Таблица 11

Зерновой состав микрошлифпорошков с индексом Н

Таблица 12

Зерновой состав микрошлифпорошков с индексом Д

2.5. Обозначение зернистости, зерновой состав шлифовальных материалов для изготовления абразивного инструмента (кроме шлифовальных материалов для изготовления шлифовальной шкурки) по ИСО 8486 приведены в приложении 5.

2.6. Соответствие обозначений зернистостей по настоящему стандарту и международному стандарту ИСО 8486 указано в приложении 6.

2.5, 2.6. (Введены дополнительно, Изм. № 2).

3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

3.1. Отбор и подготовку пробы для проведения анализа зернового состава шлифовальных материалов производят в соответствии с приложением 1.

3.2. Зерновой состав шлифзерна и шлифпорошков зернистостей 200-6 определяют ситовым методом в соответствии с приложением 2.

3.3. Зерновой состав микрошлифпорошков зернистостей М40-М5 определяют микроскопическим методом в соответствии с приложением 3.

3.4. Зерновой состав шлифпорошков зернистостью 5 и 4 и микрошлифпорошков зернистостей М63 и М50 определяют комбинированным методом в соответствии с приложением 4.

Допускается производить анализ зернового состава шлифпорошков зернистостью 5 и микрошлифпорошков зернистостью М36 только ситовым методом в случае, если содержание фракции мельче 40 мкм при ситовом анализе не превышает 5 %.

3.5. Применяемые для контроля зернового состава сита должны быть изготовлены из сеток по ГОСТ 6613.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Рекомендуемое

МЕТОД ОТБОРА ПРОБ

1. Для отбора частной пробы упаковочное место вскрывают и по диагонали до дна вводят в него пробоотборник-щуп (см. чертеж).

2. Взятые из упаковочных мест частные пробы соединяют в общую пробу, массой не менее 3 кг, тщательно перемешивают и с помощью струйчатого делителя или методом квартования получают среднюю пробу массой не менее 400 г (для микрошлифпорошков зернистостью М40-М5 - не менее 50 г).

3. Полученную среднюю пробу делят на две равные части с помощью струйчатого делителя или методом квартования. Одну часть пробы направляют в лабораторию предприятия, другую - в отдел технического контроля для хранения в течение 3 месяцев на случай повторного контроля.

4. На пакетах с пробами должны быть указаны:

вид шлифовального материала;

зернистость;

номер партии;

дата отбора пробы;

номер контролера, отбиравшего пробу.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Обязательное

МЕТОД СИТОВОГО АНАЛИЗА

1. Сущность метода

Сущность метода заключается во взвешивании остатков на ситах и определении их содержания в процентах от общей массы просеянного материала.

Размеры зерен в каждой фракции шлифзерна и шлифпорошков определяются размерами ячеек контрольных сит в свету, применяемых для анализа.

2. Аппаратура и материалы

2.1. Сотрясательная машина с характеристикой:

частота вращения - 280±10 мин^-1;

число ударов бойка в центр крышки - 140±10 в минуту.

Машина должна быть оснащена реле времени.

2.2. Набор контрольных сит с сетками по ГОСТ 6613, крышкой и поддоном.

2.3. Весы технические с пределом взвешивания до 1 кг и погрешностью 0,1 г.

2.4. Листы бумаги.

2.5. Волосяная кисточка.

2.6. Совок.

2.7. Сушильный шкаф.

2.8. Фарфоровая чашка по ГОСТ 9147.

2.9. Термометр.

3. Подготовка к испытанию

3.1. При подготовке к испытаниям дополнительной сушке подвергают шлифовальные материалы:

на предприятии-изготовителе - зернистостей 5 и 4 при массовых анализах; всех зернистостей - при арбитражных анализах и на предприятии-потребителе.

Температура сушки - 110±5 °С, время сушки - 30 мин с последующим охлаждением до комнатной температуры.

3.2. Высушенную пробу сокращают методом квартования или с помощью струйчатого делителя до массы 100 г.

3.3. Набор из 5 контрольных сит диаметром 200 мм с сетками по ГОСТ 6613, необходимый для анализа соответствующей зернистости, собирают в колонку по убывающим номерам сеток в соответствии с табл. 4-8 настоящего стандарта. Нижнее сито устанавливают в поддон. На верхнее сито высыпают навеску, закрывают его крышкой и набор сит устанавливают на сотрясательную машину.

3.4. Продолжительность встряхивания на сотрясательной машине устанавливают на реле времени в зависимости от зернистости.

для зернистостей 200-10 - 5 мин;

для зернистостей 8 и мельче - 10 мин.

4. Проведение испытаний

4.1. Включают сотрясательную машину, и в течение установленного на реле времени происходит рассев пробы на фракции.

4.2. По истечении времени встряхивания набор сит снимают с машины, устанавливают на стол, открывают крышку и, начиная с верхнего сита, последовательно и раздельно ссыпают полученные на ситах остатки на бумагу, поворачивая сито на 90-180°. Остатки взвешивают. Допускается легкое постукивание по обечайке или очистка волосяной кисточкой отдельных застрявших зерен, которые добавляются к той фракции, которая осталась на сите.

4.3. Потери шлифматериала при анализе не должны превышать 1 %.

5. Обработка результатов испытания

5.1. Содержание фракции в процентах определяют по формуле:

5.2. Величина р по правилам математического округления выражается в целых процентах.

5.3. Полученные значения массовой доли зерен предельной фракции до 0,3 г (для шлифзерна) и до 0,1 г (для шлифпорошков) округляют до нуля.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Обязательное

МИКРОСКОПИЧЕСКИЙ МЕТОД

1. Сущность метода

Сущность метода заключается в измерении линейного размера зерен по их наибольшей ширине и вычислении содержания зерен по фракциям, выражаемом в процентах по массе.

2. Аппаратура и материалы

2.1. Микроскопы типа «Полам», «Биолам» и др.

2.2. Стекло для подготовки пробы на анализ.

2.3. Волосяная кисточка.

2.4. Предметные стекла по ГОСТ 9284.

2.5. Покровные стекла по ГОСТ 6672.

2.6. Иммерсионные масла по ГОСТ 13739 и кедровое масло.

2.7. Йодистый метилен.

2.8. Стеклянный или фарфоровый стакан диаметром 40-50 мм.

2.9. Секундомер

2.10. Термометр

2.11. Технический ректификованный этиловый спирт по ГОСТ 18300.

2.12. Бязь отбеленная по ГОСТ 29298.

2.13. Клавишный счетчик или другой счетный прибор.

3. Подготовка к испытанию

3.1. Для определения зернового состава микрошлифпорошков от средней пробы, отобранной из партии по приложению 1, методом квартования отбирают две пробы массой 5-7 г. Одну пробу тщательно перемешивают на стекле и распределяют полоской длиной 7-8 см и шириной 7 см. Полоску делят на 7-8 частей в поперечном направлении, каждую четную часть удаляют, а оставшиеся части перемешивают и снова сокращают тем же способом до 0,5-1,0 г. Из конечной пробы берут часть шлифматериала для приготовления препарата.

3.2. Препараты для анализа микрошлифпорошков всех зернистостей подготавливают внесением отобранного материала в каплю иммерсионной жидкости, помещенной на предметное стекло. Затем каплю накрывают покровным стеклом. Каплю иммерсионной жидкости подбирают такого размера, чтобы после приготовления препарата не было излишка жидкости (излишек иммерсионной среды нежелательно удалять фильтровальной бумагой, так как вместе с жидкостью удаляется часть зерен из препарата).

3.3. Зерна в препарате должны быть распределены равномерно и не перекрывать друг друга. Проверку распределения зерен производят при небольшом увеличении.

3.4. В качестве иммерсионной жидкости для микрошлифпорошков карбида кремния, карбида бора, электрокорунда всех зернистостей используют иммерсионные масла (касторовое, подсолнечное, вазелиновое, кедровое с показателем преломления 1,5).

3.5. Пробу микрошлифпорошка белого элсктрокорунда предварительно просматривают в препарате на йодистом метилене (показатель преломления 1,731) на присутствие частиц высокоглиноземистого алюмината натрия (Na₂O×11Al₂O₃) в крупной и предельной фракциях.

В случае обнаружения частиц Na₂O×11Al₂O₃ в крупной и предельной фракциях анализ зернового состава производят только в препарате на йодистом метилене. Если частицы Na₂O×11Al₂O₃ отсутствуют, то анализ разрешается производить с использованием иммерсионных масел или в йодистом метилене.

3.6. Пробу микрошлифпорошков электрокорунда нормального зернистостью М14 и мельче также предварительно просматривают в препарате на йодистом метилене на присутствие частиц гексаалюмината кальция (СaО×6Al₂O₃) в крупной и предварительной фракциях.

В случае обнаружения частиц СaО×6Al₂O₃ в крупной и предельной фракциях анализ зернового состава производят в препарате на йодистом метилене. Если такие частицы отсутствуют, то готовят препарат с указанными выше иммерсионными маслами.

3.7. Для микрошлифпорошков с содержанием основной фракции 60-50 % вторую пробу (п. 3.1) подвергают пятикратному осаждению в дистиллированной воде, пептизированной пирофосфатом натрия (0,2 г на 1 л воды) с целью выделения предельной фракции.

Осаждение производят в лабораторном стаканчике (диаметром 40-50 мм), высота суспензии в стаканчике не должна превышать 70 мм.

Время осаждения на глубину 50 мм при температуре 15 °С в зависимости от вида шлифовального материала и зернистости указано в табл. 1.

Таблица 1

При температуре выше 15 °С время осаждения, указанное в табл. 1, умножают на коэффициенты, указанные в табл. 2.

Осажденную часть материала переносят в круглодонную фарфоровую чашку. Осветленную воду сливают, а из твердого остатка берут пробу для просмотра под микроскопом.

В случае обнаружения сверхпредельных частиц шлифматериал бракуют.

3.8. После выполнения анализов предметное и покровное стекла протирают бязевой салфеткой, смоченной спиртом. Для анализа одной зернистости требуется 7 г спирта.

Таблица 2

4. Проведение испытания

4.1. В зависимости от зернистости микрошлифпорошков измерения зерен производят при увеличениях, указанных в табл. 3.

Таблица 3

4.2. Зерна измеряют последовательно в нескольких полях зрения микроскопа, передвигая препарат на величину поля зрения а так, чтобы исключался повторный замер (см. чертеж).

4.3. Зерна сопутствующих минералов не учитываются.

4.4. Размер зерна устанавливают путем отсчета в окулярмикрометре числа делений, перекрываемых наибольшей шириной зерна, с точностью до полделения шкалы.

4.5. При подсчете зерен основной, смежной и мелкой фракций суммируют все зерна, размер которых укладывается в пределах граничных размеров, принятых для данной фракции. При этом зерно, размер которого является граничным для двух соседних фракций, относят к более мелкой фракции.

При подсчете зерен крупной и предельной фракций исходят из фактического размера каждого зерна с предусмотренной точностью по п. 4.4.

4.6. Подсчет числа зерен проводят с помощью счетного прибора.

4.7. Для получения достаточной точности определения содержания всех фракций (±10 % относительных) с достоверностью 95 % необходимо замерить 750 зерен основной и смежной фракций.

5. Обработка результатов

Результаты измерений записывают в таблицу (см. табл. 4) и производят расчет, исходя из допущения, что форма зерен приближается к изометрической и их объемы равны возведенным в куб линейным размерам:

- рассчитывают средний (для основной, смежной и мелких фракций) или фактический (для крупной и предельной фракций) линейные размеры;

- вычисляют объемы зерен по их средним (для основной, смежной и мелких фракций) и фактическим (для крупной и предельной) линейным размерам;

- рассчитывают коэффициенты приведения объемов (соотношение объемов зерен основной и всех других фракций) по табл. 5.

При этом объем зерна основной фракции принимают за единицу;

- рассчитывают суммарный приведенный объем зерен фракции путем умножения числа зерен на соответствующий коэффициент приведения объема (для крупной и предельной фракций рассчитывают приведенный объем для зерен каждого размера, зафиксированных в пределах данной фракции, результаты суммируют);

- принимая объем всех измеренных зерен в препарате за 100 %, рассчитывают содержание отдельных фракций в процентах по массе. Учитывая, что плотность отдельных зерен одного вида шлифовального материала принимается одинаковой, найденные проценты по объему равны процентам по массе.

Таблица 4

Пример записи результатов измерений и их обработки при микроскопическом анализе микрошлифпорошка зернистости М20 (цена деления шкалы окулярмикрометра равна 2,8 мкм)

Продолжение табл. 4

Таблица 5

Продолжение табл. 5

Примечания:

1. Знак х указывает, что коэффициенты рассчитываются по фактическому размеру зерен.

2. Коэффициенты, помеченные знаком *, используются при значительной зашламленности готового продукта, то есть, когда суммарное содержание этих фракций превысит 1 %.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Обязательное

КОМБИНИРОВАННЫЙ МЕТОД

1. Сущность метода

Комбинированный метод включает ситовой метод анализа для продукта крупнее 40 мкм и микроскопический - для продукта, прошедшего через сито с размером ячеек 40 мкм.

2. Аппаратура и материалы

Аналогичны описанным в приложениях 2 и 3.

3. Подготовка к испытанию

3.1. При проведении анализа зернового состава ситовым методом подготовку к испытанию производят по приложению 2 настоящего стандарта.

3.2. После производства ситового анализа фракцию мельче 40 мкм ссыпают в пакет, на котором указывают полученные результаты. Пакет отправляют в лабораторию для выполнения анализа.

3.3. При проведении анализа зернового состава фракции мельче 40 мкм подготовку к испытаниям производят согласно приложению 3.

4. Проведение испытания

4.1. Испытания проводят по приложениям 2 и 3.

4.2. Фракцию мельче 40 мкм анализируют как микрошлифпорошки М40.

5. Обработка результатов испытания.

5.1. Процентное содержание (С) каждой фракции продукта мельче 40 мкм, определенное микроскопическим методом в анализируемой пробе данного порошка, рассчитывают по формуле

где А - процентное содержание фракции мельче 40 мкм, определенное микроскопическим анализом в продукте мельче 40 мкм;

В - процентное содержание фракции мельче 40 мкм в исходной пробе, определенное ситовым методом.

5.2. Полученное при расчете содержание фракций крупнее 40 мкм суммируют с содержанием соответствующих фракций, полученным при ситовом методе.

Пример расчета указан ниже.

ПРИМЕР
пересчета при комбинированном методе анализа

Определение зернового состава шлифпорошка зернистостью 4

Результаты:

а) ситового анализа шлифпорошка зернистостью 4

Количество, %

б) микроскопического анализа фракции мельче 40 мкм

Пересчет по формуле:

Комбинированный анализ шлифпорошка зернистостью 4

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Рекомендуемое

Обозначение зернистости, зерновой состав шлифовальных материалов для изготовления абразивного инструмента (кроме шлифовальных материалов для изготовления шлифовальной шкурки) по ИСО 8486

1. Обозначение зернистости состоит из буквы F и номера зернистости.

2. Ряд номинальных размеров ячеек сита в свету указан в табл. 1.

Таблица 1

3. Зерновой состав порошка зернистостями F4 до F220 указан в табл. 2.

Таблица 2

Зерновой состав порошка зернистостями F4 до F220

* Не регламентируется.

W₁; W₂; W₃; W₄; W₅ - размер ячейки 1, 2, 3, 4 и 5-го сита в свету;

Q₁; Q₂; Q₃ - остаток порошка на ситах 1, 2 и 3;

Q₃+Q₄ - суммарный остаток порошка на ситах 3 и 4;

Q₃+Q₄+Q₅ - суммарный остаток порошка на ситах 3, 4 и 5;

DQ - остаток порошка в поддоне.

Пример пользования таблицей 2 для порошка зернистостью F10.

Порошок целиком проходит через сито с размером ячейки в свету 3,35 мм. Через следующее сито с размером ячейки в свету 2,36 мм может пройти весь материал, но остаток не должен превышать 20 %. По меньшей мере 45 % порошка должно быть задержано на сите с размером ячейки в свету 2,00 мм. Возможен вариант, когда 100 % порошка проходит через сито с размером ячейки в свету 2,36 мм и задерживается на сите с размером ячейки в свету 2,00 мм. Необходимо, чтобы общее количество порошка, прошедшего через сито с размером ячейки в свету 2,36 мм и задержанного ситом с размером ячейки в свету 2,00 мм и ситом с размером ячейки в свету 1,70 мм, составляло не менее 70 %. Так, если на сите с размером ячейки в свету 2,00 мм осталось 45 % порошка, то на сите с размером ячейки в свету 1,70 мм должно остаться не менее 25 % порошка.

Количество порошка, задержанного ситом с размером ячейки в свету 1,40 мм, не регламентируется. На поддоне допускается не более 3 % порошка.

Аналогично определяется зерновой состав других зернистостей порошка.

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Справочное

Обозначение зернистости и размеры сторон ячеек сита в свету, при которых зерна основной фракции проходят через сито или задерживаются на сите, по ГОСТ 3647 и ИСО 8486

Приложения 5, 6. (Введены дополнительно, Изм. № 2).

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством станкостроительной и инструментальной промышленности

РАЗРАБОТЧИКИ

В.А. Рыбаков, В.Н. Тырков, Н.И. Григорьева, В.П. Уткина, Е.П. Феофилактова, В.В. Равикович, А.Д. Жданов, Н.Н. Пискарева, Т.Н. Никитина, Е.Д. Федорова

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 21 мая 1980 г. № 2270

3. ВЗАМЕН ГОСТ 3647-71

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

5. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта СССР от 11.10.91 № 1607

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ (ноябрь 1996 г.) с Изменениями № 1, 2, утвержденными в июне 1986 г., марте 1994 г. (ИУС 9-86, 1-95)

СОДЕРЖАНИЕ