摘要：本文系根據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合磨料HBA在帶鋼、鋼板和鋼管磨削加工過程中的應用效果。
　　歐洲的鋼鐵企業早在20世紀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，多數生產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類似；只是在冷卻潤滑方式上有所不同，美國企業主要使用乳化液，而歐洲企業則一般采用冷卻潤滑油。下面介紹在歐洲鋼鐵企業中八項應用新研制的空心球復合磨料HBA砂帶獨特優點的具體實例：
　　例1， 在德國某鋼廠一臺已投產24年（兩班制生產）的美國制四砂架寬帶砂光機上，拋磨AISI 300系列不銹鋼帶，當使用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，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。生產統計表明每更換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，由此取代傳統的先拋丸再酸洗的清理工序，使用結果表明，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，某鋼板生產商使用一臺歐洲制造的工作臺式寬帶砂光機來磨削經退火后的不銹鋼壓機用襯板，材質為AISI 410，采用冷卻液溢流的濕磨方式，要求以最經濟的成本來實現板材厚度的校準，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；而盡管許多新開發成功的砂帶已被實踐證實性能優越，可是仍因價格上的因素被拒絕使用。經過對比測試，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。經試用證實，普通砂帶是無法完成上述任務；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動功率和熱軋質量，以及退火后的表面狀態。磨削為冷卻液濕磨方式。
　　例5，某瑞典制造商在加工核反應堆熱交換器用“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。管子粗磨后還需經原用的磨削生產線，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，從表面原始狀態為2B級（即用經拋光的軋輥冷軋后的板面）拋磨至4級狀態。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經初磨后的T304不銹鋼卷材，拋磨至4級表面狀態。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噸的常規板卷，相當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個常規板卷，相當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，因此會使普通磨料在短時間內就被鈍化；而這種鎳鉻鐵合金的化學性質又十分活潑，在酸洗槽內將使合金的鐵含量不斷增高，并產生大量反應熱，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，但消耗量偏大，影響效率和成本；如今HBA磨料砂帶的出現，將為這種清除氧化層工藝的推廣創造了條件。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。