Для определения твердости абразива используют шкалу Мооса. Иногда для этого применяют метод вдавливания, который предполагает вдавливание в поверхность материала пирамиды из алмаза.
Механическая стойкость характеризует способность абразива выдерживать нагрузки механического характера, не подвергаясь разрушению в процессе выполнения таких технологических операций, как резка, шлифовка, полировка. Для определения механической твердости используют такое понятие, как предел прочности при сжатии. Для его определения раздавливают зерно абразива, и фиксируют какую нагрузку он способен выдержать при разрушении.
С ростом температуры предел прочности абразивов уменьшается. Это обуславливает необходимость жесткого контроля температуры во время выполнения работ.
Шкала Мооса
В шкале Мооса за эталоны приняты 10 основных минералов, которые указаны в порядке возрастания:
- Тальк.
- Гипс.
- Кальцит.
- Флюорит.
- Апатит.
- Ортоклаз.
- Кварц
- Топаз.
- Корунд.
- Алмаз.
Данный вариант определения твердости по специальной шкале был предложен в 1811 году немцем Ф. Моосом. Согласно данной шкале твердость определяется уже более 200 лет в различных отраслях науки и промышленности.
Данная шкала удобна и проста в применении. Она позволяет быстро провести диагностику твердости материала. Номера в ней указывают на порядок в распределении свойства твердости, без определенного ее количественного значения. В таблице не указываются абсолютные значения твердости материалов. Кроме того, твердость некоторых минералов в разных направлениях может разниться, в зависимости от их кристаллической структуры.
Для определения твердости по шкале Мооса не нужны сложные инструменты. Достаточно воспользоваться такими подручными средствами, как ноготь (твердость по Моосу 2 ½ ), нож (5 ½), стекло (5 ½) и т.д.
Под абразивной способностью понимают способность одного материала обрабатывать другой. Обычно абразивную способность определяют, как массу снятого при шлифовке материала. Количественно оценить этот параметр можно поместив между двумя дисками из стекла или металла исследуемый материал. При этом диски должны вращаться. В противоположных направлениях.
Абразивами могут быть искусственные и природные минералы. Обычно это алмаз, нитрид бора, кубаит, боразон, карбид бора и карбид кремния, электрокорунд, Естественными абразивами являются кремень, наждак, пемза, гранат, алмаз, корунд.
К искусственным относят электрокорунд, карбид кремния, боразон, эльбор, синтетический алмаз и т.д.
Абразивная способность материала зависит от количества примесей. Чем их меньше, тем выше абразивные свойства.