BR112015000164B1 - artigo abrasivo para operações de moagem em velocidade baixa - Google Patents

Abstract

ARTIGO ABRASIVO PARA OPERAÇÕES DE MOAGEM EM VELOCIDADE BAIXA. Um artigo abrasivo inclui um corpo abrasivo ligado com partículas abrasivas contidas dentro de um material de ligação. O corpo de abrasivo ligado pode incluir um módulo de elasticidade (MOE) interfacial de material abrasivo com partícula-para-ligação de, pelo menos, cerca de 225 GPa. O corpo abrasivo ligado pode ser configurado para moer uma peça composta por metal a uma velocidade de menos de cerca de 60 m/s.

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] O seguinte é direcionado para artigos abrasivos e especificamente artigos abrasivos ligados adequados para conduzir operações de moagem de baixa velocidade.

FUNDAMENTOS

[002] Ferramentas abrasivas são geralmente formadas para ter grãos abrasivos contidos dentro de um material de ligação para aplicações de remoção de material. Grãos superabrasivos (por exemplo, diamante ou nitreto de boro cúbico (CBN)) ou grão abrasivo de alumínio de solução coloidal sinterizado semeado (ou mesmo não-semeado), também referido a grão abrasivo de alumínio-alfa microcristalino (MCA), pode ser empregado em tais ferramentas abrasivas. O material de ligação pode ser materiais orgânicos, tais como a resina, ou um material inorgânico, como um vidro ou material vitrificado. Em particular, ferramentas abrasivas ligadas usando um material de ligação vitrificados e contendo grãos MCA ou grãos superabrasivo são comercialmente úteis para moer.

[003] Determinadas ferramentas abrasivas ligadas, particularmente aquelas utilizando um material ligado vitrificado, requerem processos de formação de alta temperatura, muitas vezes na ordem de 1100°C ou maior, os quais pode ter efeitos deletérios em grãos abrasivos de MCA. Na verdade, foi reconhecido que a tais temperaturas elevadas necessárias para formar a ferramenta abrasiva, o material de ligação pode reagir com os grãos abrasivos, particularmente grãos MCA e danificar a integridade de abrasivos, reduzindo as propriedades de desempenho e nitidez de grão. Como resultado, a indústria migrou no sentido de reduzir as temperaturas de formação necessárias para formar o material de ligação no intuito de reduzir a degradação de alta temperatura dos grãos abrasivos durante o processo de formação. A indústria continua a exigir melhoria de desempenho de tais artigos abrasivos ligados.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[004] A presente divulgação pode ser melhor compreendida, e seus inúmeros recursos e vantagens ficar aparentes para aqueles versados na técnica por referência às figuras anexas.

[005] A FIG. 1 inclui um diagrama de porosidade percentual, abrasivo percentual e ligação percentual em relação à técnica anterior ligada aos corpos abrasivos e aos corpos abrasivos ligados de acordo com modalidades deste documento.

[006] A FIG. 2 inclui uma fotografia ilustrando o módulo de elasticidade e ensaios de dureza dos grãos abrasivos, laços e suas interfaces.

[007] A FIG. 3 inclui um gráfico do módulo de elasticidade (MOE) para o interfaces abrasiva, de ligação e abrasiva-para-ligação de dois artigos abrasivos ligados convencionais em comparação com um artigo de abrasivo ligado de acordo com uma modalidade deste documento.

[008] A FIG. 3 inclui um gráfico da dureza para as interfaces abrasiva, de ligação e abrasiva-para-ligação de dois artigos abrasivos ligados convencionais em comparação com um artigo de abrasivo ligado de acordo com uma modalidade deste documento.

[009] A FIG. 5 inclui um diagrama esquemático de um artigo abrasivo que ilustra a perda da forma ao longo do eixo x e do eixo y.

[010] A FIG. 6 inclui um gráfico de rugosidade de superfície (Ra) versus taxa de remoção de material para artigos abrasivos ligados convencionais e um artigo abrasivo ligado de acordo com uma modalidade.

[011] A FIG. 7 inclui um gráfico de remoção de material em 5 moagens versus taxa de alimentação (Z'w) para artigos abrasivos ligados convencionais e um artigo abrasivo ligado de acordo com uma modalidade.

[012] A FIG. 8 inclui um gráfico de mudança no raio do eixo x versus a taxa de alimentação (Z'w) demonstrando um fator de fixação de canto para artigos abrasivos ligados convencionais e um artigo abrasivo ligado de acordo com uma modalidade.

[013] A FIG. 9 inclui um gráfico de mudança no raio do eixo x versus a taxa de alimentação (Z'w) demonstrando um fator de fixação de canto para artigos abrasivos ligados convencionais e um artigo abrasivo ligado de acordo com uma modalidade.

[014] A FIG. 10 inclui um gráfico de peças por revestimento externo para um artigo abrasivo ligado convencional e um artigo abrasivo ligado de acordo com uma modalidade.

[015] A FIG. 11 inclui um gráfico do tempo do ciclo para um artigo abrasivo ligado convencional e um artigo abrasivo ligado de acordo com uma modalidade.

[016] O uso dos mesmos símbolos de referência em figuras diferentes indica itens semelhantes ou idênticos.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[017] O seguinte é direcionado a artigos abrasivos ligados, os quais podem ser adequados para moagem e modelagem de peças de trabalho. Notadamente, os artigos abrasivos ligados de modalidades neste documento podem incorporar partículas abrasivas dentro de um material de ligação vítreo. Aplicativos adequados para uso dos artigos abrasivos ligados das modalidades neste documento incluem operações de moagem incluindo por exemplo, moagem sem centro, moagem cilíndrica, moagem de virabrequim, várias operações de moagem de superfície, operações de moagem e de rolamento, moagem creep feed e vários aplicativos de ferramentaria.

[018] De acordo com uma modalidade, o método de formar um artigo abrasivo ligado de uma modalidade pode ser iniciada ao formar de uma mistura de compostos adequados e componentes para formar um material de ligação. A ligação pode ser formada de compostos de materiais inorgânicos, tais como compostos de óxido. Por exemplo, um material de óxido adequado pode incluir óxido de silício (SiO2). Em acordo com uma modalidade, o material de ligação pode ser formado a partir de não mais do que aproximadamente 55% em peso de óxido de silício para o peso total do material de ligação. Em outras modalidades, o conteúdo de óxido de silício pode ser menor, tal como não mais que cerca de 54% em peso, não mais que cerca de 53% em peso, não mais que cerca de 52% em peso ou até mesmo não mais que cerca de 51% em peso. Ainda, em determinadas modalidades o material de ligação pode ser formado a partir de pelo menos cerca de 46% em peso, da ordem de pelo menos cerca de 47% em peso, pelo menos cerca de 48% em peso ou até mesmo pelo menos cerca de 49% em peso, pelo menos cerca de 50% em peso, pelo menos aproximadamente 52 % em peso de óxido de silício para o peso total do material ligação. Será observado que a quantidade de óxido de silício pode estar dentro de um intervalo entre quaisquer das percentagens mínimas e máximas notadas acima.

[019] O material de ligação também pode incorporar um determinado conteúdo de óxido de alumínio (Al2O3). Por exemplo, o material de ligação pode incluir pelo menos cerca de 12% em peso de óxido de alumínio para o peso total do material de ligação. Em outras modalidades, a quantidade de óxido de alumínio pode ser pelo menos cerca de 14% em peso, pelo menos cerca de 15% em peso ou até cerca de 16% em peso. Em determinadas instâncias, o material de ligação pode incluir uma quantidade de óxido de alumínio, que não é mais que cerca de 23% em peso, não mais que cerca de 21% em peso, não mais que cerca de 20% em peso, não mais que cerca de 19% ou mesmo não mais que cerca de 18% em peso para o peso total da ligação. Será apreciado que a quantidade de óxido de alumínio pode estar dentro de um intervalo entre quaisquer das percentagens mínimas e máximas notadas acima.

[020] Em determinadas instâncias, o material de ligação pode ser formado a partir de uma determinada proporção entre a quantidade de óxido de silício como medida em percentagem de peso versus a quantidade de óxido de alumínio como medida em percentagem de peso. Por exemplo, a proporção de sílica a alumina pode ser descrita dividindo-se o percentual de peso de óxido de silício pela percentagem em peso de óxido de alumínio dentro do material de ligação. De acordo com uma modalidade, a razão de óxido de silício em relação ao óxido de alumínio não pode ser superior a cerca de 3,2. Em outras instâncias, a proporção de óxido de silício a óxido de alumínio dentro do material de ligação pode não ser superior a cerca de 3,1, não mais que cerca de 3,0, ou até mesmo não mais que cerca de 2,9. Ainda, o material de ligação pode ser formado, em alguns casos, como no caso da razão do percentual de peso do óxido de silício em relação ao percentual de peso de óxido de alumínio é pelo menos cerca de 2,2, como, pelo menos cerca de 2,3, como na ordem de pelo menos cerca de 2,4, pelo menos cerca de 2,6 ou até mesmo pelo menos cerca de 2,7. Será apreciado que a quantidade de óxido de alumínio e óxido de silício total pode estar dentro de um intervalo entre quaisquer dos valores mínimos e máximos notados acima.

[021] De acordo com uma modalidade, o material de ligação pode ser formado a partir de um determinado conteúdo de óxido de boro (B2O3). Por exemplo, o material de ligação pode incorporar não mais que cerca de 20 % em peso de óxido de boro para o peso total do material de ligação. Em outras instâncias, a quantidade de óxido de boro pode ser menor, tal como não mais que cerca de 19% em peso, não mais que cerca de 18% em peso, não mais que cerca de 17% em peso, ou até mesmo não mais que cerca de 16% em peso. Ainda, o material de ligação pode ser formado a partir de pelo menos cerca de 11% em peso, tal como pelo menos cerca de 12% em peso, pelo menos cerca de 13% em peso ou até mesmo pelo menos cerca de 14% em peso de óxido de boro para o peso total do material ligação. Será observado que a quantidade de óxido de boro pode estar dentro de um intervalo entre quaisquer das percentagens mínimas e máximas notadas acima.

[022] Em conformidade com uma modalidade, o material de ligação pode ser formado, de tal modo que o conteúdo total (ou seja, soma) da percentagem em peso de óxido de boro e percentagem em peso de óxido de silício dentro do material de ligação pode ser não mais do que cerca de 70% em peso para o peso total do material de ligação. Em outras instâncias, o conteúdo total de óxido de silício e de óxido de boro pode ser não mais que cerca de 69% em peso, de modo que não seja superior a cerca de 68% em peso, não seja superior a cerca de 67% ou até mesmo não seja superior a cerca de 66% em peso. Em conformidade com uma modalidade específica, o teor do percentual em peso total de óxido silício e do óxido de boro pode ser pelo menos cerca de 55% em peso, pelo menos cerca de 58% em peso, pelo menos cerca de 60% em peso, pelo menos cerca de 62% em peso, pelo menos cerca de 63% em peso ou até mesmo pelo menos cerca de 65% em peso para o peso total do material de ligação. Será apreciado que a percentagem em peso total de óxido de silício e óxido de boro dentro do material de ligação pode estar dentro de um intervalo entre quaisquer das percentagens mínimas e máximas notadas acima.

[023] Além disso, em casos particulares, a quantidade de óxido de silício pode ser maior que a quantidade de óxido de boro dentro do material de ligação, como medida em percentagem de peso. Notadamente, a quantidade de óxido de silício pode ser pelo menos cerca de 1,5 vezes maior, pelo menos cerca de 1,7 vezes maior, pelo menos cerca de 1,8 vezes maior, pelo menos cerca de 1,9 vezes maior, pelo menos cerca de 2,0 vezes maior ou até mesmo pelo menos cerca de 2,5 vezes maior do que a quantidade de óxido de boro. Ainda, em uma modalidade, o material de ligação pode incluir uma quantidade de óxido de silício, que não é mais que cerca de 5 vezes maior, de modo que não seja mais que cerca de 4,5 vezes superior, não mais que cerca de 3,8 vezes superior ou até mesmo não mais que cerca de 3,5 vezes superior. Será apreciado que a diferença na quantidade de óxido de silício como comparada à quantidade de óxido de boro pode estar dentro de um intervalo entre quaisquer dos valores mínimos e máximos notados acima.

[024] Em conformidade com uma modalidade, o material de ligação pode ser formado pelo menos um composto de óxido alcalino (R20), em que R representa um metal selecionado a partir de elementos de grupo IA na Tabela Periódica de Elementos. Por exemplo, o material de ligação pode ser formado a partir de um composto de óxido alcalino (R2O) do grupo de compostos, incluindo óxido de lítio (Li2O), óxido de sódio (Na2O), óxido de potássio (K2O) e óxido de césio (Cs2O) e uma combinação dos mesmos.

[025] Em conformidade com uma modalidade, o material de ligação pode ser formado a partir de um conteúdo total de compostos de óxido alcalino não mais que cerca de 20 % em peso para o peso total do material de ligação. Para outros artigos abrasivos ligados de acordo com modalidades neste documento, o conteúdo total de compostos de óxido alcalino pode não ser mais que cerca de 19% em peso, não mais que cerca de 18% em peso, não mais que cerca de 17% em peso, não mais que cerca de 16% em peso, ou mesmo não mais que cerca de 15% em peso. Ainda, em uma modalidade, o conteúdo total de compostos de óxido alcalino dentro do material de ligação pode ser pelo menos cerca de 10% em peso, pelo menos cerca de 12% em peso, pelo menos cerca de 13% em peso, ou mesmo pelo menos cerca de 14% em peso. Será apreciado que o material de ligação pode incluir um conteúdo total de compostos de óxido alcalino dentro de um intervalo entre qualquer das percentagens de peso mínimas e máximas mencionadas acima.

[026] Em conformidade com uma modalidade particular, o material de ligação pode ser formado a partir de não mais que cerca de 3 compostos de óxido alcalino individuais (R2O) como notado acima. Na verdade, determinados materiais de ligação podem incorporar não mais que cerca de 2 compostos de óxido alcalino dentro do material de ligação.

[027] Além disso, o material de ligação podem ser formado, de modo que o teor individual de quaisquer compostos do óxido alcalino não seja superior à metade do teor total de (em percentual em peso) compostos de óxido alcalino dentro do material de ligação. Além disso, em conformidade com uma modalidade específica, a quantidade de óxido de sódio pode ser superior ao teor (porcentagem em peso) de óxido de lítio ou óxido de potássio. Em instâncias mais particulares, o conteúdo total de óxido de sódio como medido em percentagem em peso pode ser mais que a soma dos conteúdos de óxido de lítio e óxido de potássio como medido em percentagem em peso. Adicionalmente, em uma modalidade, a quantidade de óxido de lítio pode ser mais que o conteúdo de óxido de potássio.

[028] Em conformidade com uma modalidade, a quantidade total de compostos de óxido alcalino como medida em percentagem em peso, formando o material de ligação pode ser menos do que a quantidade (como medida em percentagem em peso) de óxido de boro dentro do material de ligação. De fato, em determinadas instâncias, a porcentagem em peso total de compostos de óxido alcalino como comparado com a porcentagem de peso total de óxido de boro dentro do material de ligação pode variar entre cerca de 0,9 a cerca de 1,5, variando entre cerca de 0,9 e 1,3, ou até mesmo variando entre cerca de 0,9 e cerca de 1,1.

[029] O material de ligação pode ser formado a partir de uma determinada quantidade de compostos de terra de alcalinos (RO), em que R representa um elemento do grupo IIA da tabela periódica de elementos. Por exemplo, o material de ligação pode incorporar compostos de óxido alcalino terrosos tais como óxido de cálcio (CaO), óxido de magnésio (MgO), óxido de bário (BaO) ou mesmo óxido de estrôncio (SrO). Em conformidade com uma modalidade, o material de ligação contém não mais que cerca de 3,0% em peso de compostos de óxido alcalino terroso para o peso total do material de ligação. Em outros casos, ainda, o material de ligação contém menos de compostos de óxido alcalino terrosos, como na ordem não mais que cerca de 2,8% em peso, não mais que cerca de 2,2% em peso, não mais que cerca de 2,0% em peso, não mais que que cerca de 1,8% em peso. Ainda, de acordo com uma modalidade, o material de ligação pode conter um conteúdo de um ou mais compostos de óxido alcalino terrosos de pelo menos cerca de 0,2% em peso, tais como pelo menos cerca de 0,5% em peso, pelo menos cerca de 0,8% em peso, pelo menos cerca de 1,0% em peso ou até mesmo pelo menos cerca de 1,4% em peso para o peso total do material de ligação. Será apreciado que a quantidade de compostos de óxido alcalino terroso dentro do material de ligação pode estar dentro de um intervalo entre quaisquer das percentagens mínimas e máximas notadas acima.

[030] Em conformidade com uma modalidade, o material de ligação pode ser formado a partir de não mais que cerca de 3 compostos de óxido alcalino terroso. Na verdade, o material de ligação pode conter não mais que 2 compostos óxido terroso diferentes. Um exemplo específico, o material de ligação pode ser formado por 2 compostos de óxido alcalino terrosos consistindo em óxido de cálcio e óxido de magnésio.

[031] Em uma modalidade, o material de ligação pode incluir uma quantidade de óxido de cálcio, que é mais que uma quantidade de óxido de magnésio. Além disso, a quantidade de óxido de cálcio dentro do material de ligação pode ser mais que o teor de qualquer outro composto de óxido alcalino terroso presente no material de ligação.

[032] O material de ligação pode ser formado a partir de uma combinação de compostos de óxido alcalino e compostos de óxido alcalino de tal modo que o conteúdo total não seja superior a cerca de 20% em peso para o peso total do material de ligação. Em outras modalidades, o conteúdo total de compostos de óxido alcalino e compostos de óxido alcalino dentro do material de ligação pode não ser mais que cerca de 19% em peso, tal como não mais que cerca de 18% em peso, ou até mesmo não mais que cerca de 17% em peso. Entretanto, em determinadas modalidades, o conteúdo total de compostos de óxido alcalino e compostos alcalino terroso dentro do material de ligação pode ser pelo menos cerca de 12% em peso, tal como pelo menos cerca de 138% em peso, pelo menos cerca de 14% em peso, pelo menos cerca de 15% em peso ou mesmo pelo menos cerca de 16% em peso. Será apreciado que o material de ligação pode ter um conteúdo total de compostos de óxido alcalino e compostos alcalino terrosos variando entre quaisquer porcentagens em peso mínimas e máximas indicadas acima.

[033] Em conformidade com uma modalidade, o material de ligação pode ser formado de tal modo que o teor total de compostos de óxido alcalino dentro do material de ligação é mais que o conteúdo total de compostos de óxido alcalino terroso. Em uma modalidade particular, o material de ligação pode ser formado, de tal modo que a proporção de conteúdo total (em percentagem em peso) de compostos de óxido alcalino em comparação com o peso total por cento de compostos de óxido alcalino terrosos (R20:RO) é dentro de um intervalo entre cerca de 5:1 e cerca de 15:1. Em outras modalidades, a proporção de percentagem em peso total de compostos de óxido alcalino a percentagem em peso total de compostos de óxido alcalino terroso presentes dentro do material de ligação pode ser dentro de um intervalo entre cerca de 14:1, variando entre cerca de 7:1 e cerca de 12:1, ou mesmo variando entre cerca de 8:1 e cerca de 10:1.

[034] Em conformidade com uma modalidade, o material de ligação pode ser formado a partir de não mais do que aproximadamente 3% em peso de óxido de fósforo para o peso total do material de ligação. Em determinadas outras instâncias, o material de ligação pode conter não mais que cerca de 2,0% em peso, tais como não mais que cerca de 1,5% em peso, não mais que cerca de 1,0% em peso, não mais que 0,8% em peso, não mais que 0,5% em peso, ou até mesmo não mais que cerca de 0,2 % em peso de óxido de fósforo para o peso total do material de ligação. De fato, em determinadas instâncias, o material de ligação pode ser essencialmente livre de óxido de fósforo. Conteúdos adequados de óxido de fósforo podem facilitar certas características e propriedades de desempenho de moagem, conforme descrito neste documento.

[035] Em conformidade com uma modalidade, o material de ligação pode ser formado a partir de uma composição compreendendo não mais que cerca de 1% em peso de determinados compostos de óxido, por exemplo, incluindo compostos de óxido como MnO2, ZrSiO2, CoAl2O4 e MgO. Na verdade, em modalidades particulares, o material de ligação pode ser essencialmente livre dos compostos identificados acima.

[036] Além dos materiais de ligação colocados dentro da mistura, o processo de formação do artigo abrasivo ligado mais pode adicionalmente incluir a incorporação de um determinado tipo de partículas abrasivas. De acordo com uma modalidade, as partículas abrasivas podem incluir microcristalina alumina (MCA). De fato, em determinados casos, as partículas abrasivas podem consistir essencialmente em alumina microcristalina.

[037] As partículas abrasivas não aglomeradas podem ter um tamanho de partícula médio que não é mais que cerca de 1050 mícrons. Em outras modalidades, o tamanho médio de partícula das partículas abrasivas não aglomeradas pode ser menos, como na ordem não mais que 800 mícrons, não mais que cerca de 600 mícrons, não mais que cerca de 400 mícrons, não mais que cerca de 250 mícrons, não mais que cerca de 225 mícrons, não mais que cerca de 200 mícrons, não mais que cerca de 175 mícrons, não mais que cerca de 150 mícrons, ou mesmo não mais que cerca de 100 mícrons. Ainda assim, o tamanho médio de partícula das partículas abrasivas não aglomeradas pode ser pelo menos cerca de 1 mícron, como pelo menos cerca de 5 mícrons, pelo menos cerca de 10 mícrons, pelo menos cerca de 20 mícrons, pelo menos cerca de 30 mícrons ou mesmo pelo menos cerca de 50 mícrons, pelo menos cerca de 60 mícrons, pelo menos cerca de 70 mícrons, ou até mesmo pelo menos cerca de 80 mícrons. Será apreciado que o tamanho de partícula médio das partículas abrasivas não aglomeradas pode estar dentro de um intervalo entre qualquer um dos valores mínimos e máximos observados acima.

[038] Em referência adicional às partículas abrasivas que utilizam alumina microcristalina, será apreciado que a alumina microcristalina pode ser formada de grãos tendo um tamanho de grão médio dimensionado em submícron. Na verdade, o tamanho de grão médio de alumina microcristalina pode não ser mais que cerca de 1 mícron, não mais que cerca de 0,5 mícrons, não mais que cerca de 0,2 mícrons, não mais que cerca de 0,1 mícron, não mais que cerca de 0,08 mícrons, não mais que cerca de 0,05 mícrons ou mesmo não mais que cerca de 0,02 mícrons.

[039] Além disso, a formação da mistura, que inclui partículas abrasivas e material de ligação pode incluir ainda a adição de outros componentes, como enchimentos, formadores de poros e materiais apropriados para a formação do artigo abrasivo ligado e finalmente formado. Alguns exemplos adequados de materiais formadores de poro podem incluir, entre outros, alumina bolha, mulita bolha, esferas ocas, incluindo esferas ocas de vidro, esferas ocas de cerâmica ou esferas ocas de polímero, polímero ou materiais plásticos, compostos orgânicos, materiais fibrosos, incluindo fios e/ou fibras de vidro, cerâmica ou polímeros. Outros materiais formadores de poros apropriados podem incluir naftaleno, PDB, conchas, madeira e afins. Ainda em outra modalidade, o enchimento podem incluir um ou mais materiais inorgânicos, incluindo, por exemplo, óxidos e, particularmente, podem incluir fases cristalinas ou amorfas de zircônia, sílica, titânia e suas respectivas combinações.

[040] Após a mistura ser devidamente formada, a mistura pode ser moldada. Processos de molde adequados podem incluir operações e/ou operações de moldagem e uma combinação dos mesmos. Por exemplo, em uma modalidade, a mistura pode ser moldada ao prensar a frio a mistura dentro de um molde para formar um corpo verde.

[041] Após formar adequadamente o corpo verde, o corpo verde pode ser sinterizado a uma temperatura específica para facilitar a formação de um artigo abrasivo que tem um material de ligação na fase vítrea. Nomeadamente, a operação de sinterização pode ser conduzida a uma temperatura de sinterização que é inferior a cerca de 1000°C. Em modalidades específicas, a temperatura de sinterização pode ser inferior a cerca de 980°C como, por exemplo, inferior a cerca de 950°C e particularmente variando entre cerca de 800°C e 950°C. Será apreciado que especificamente baixas temperaturas de sinterização podem ser utilizadas com os componentes de ligação indicados acima de tal modo que temperaturas excessivamente elevadas são evitadas limitando, assim, a degradação das partículas abrasivas durante o processo de formação.

[042] De acordo com uma modalidade particular, o corpo abrasivo ligado compreende um material de ligação, tendo um material de fase vítrea. Em instâncias particulares, o material de ligação pode ser um material vítreo de fase única.

[043] O corpo abrasivo ligado finalmente formado pode ter um teor específico de material de ligação, partículas abrasivas e porosidade. Notadamente, o corpo do artigo abrasivo ligado pode ter uma porosidade de pelo menos cerca de 42% em volume para o volume total do corpo abrasivo ligado. Em outras modalidades, a quantidade de porosidade pode ser superior a pelo menos cerca de 43% em volume, a pelo menos cerca de 44% em volume, pelo menos cerca de 45% em volume, pelo menos cerca de 46% em volume, pelo menos cerca de 48% em volume, pelo menos cerca de 50% em volume para o volume total do corpo abrasivo ligado. Em conformidade com uma modalidade o corpo abrasivo ligado pode ter uma porosidade que não é superior a cerca de 70% em volume, não superior a cerca de 65% em volume, não superior a cerca de 62% em volume, não superior a cerca de 60% em volume, não superior a cerca de 56% em volume, não superior a cerca de 52% em volume, ou mesmo não superior a cerca de 50% em volume. O corpo abrasivo ligado pode incluir uma porosidade de cerca de 46% a cerca de 50% do volume total do corpo abrasivo ligado, como uma porosidade de cerca de 46% a cerca de 48% do volume total do corpo abrasivo ligado. Será apreciado que o corpo abrasivo ligado pode ter uma porosidade dentro de uma faixa entre quaisquer das percentagens mínimas e máximas notadas acima.

[044] Em conformidade com uma modalidade, o corpo abrasivo ligado pode ter pelo menos cerca de 35% em volume de partículas abrasivas para o volume total do corpo abrasivo ligado. Em outras modalidades, o teor total de partículas abrasivas pode ser superior a pelo menos cerca de 37% em volume, ou até mesmo cerca de 39% em volume. Em conformidade com uma modalidade específica, o corpo abrasivo ligado pode ser formado de tal forma que não seja superior a cerca de 50% em volume de partículas abrasivas como, por exemplo, não superior a cerca de 48% em volume, não superior a cerca de 46% em volume para o volume total do corpo abrasivo ligado. Será apreciado que o teor de partículas abrasivas dentro do corpo abrasivo ligado pode variar entre qualquer porcentagem mínima e máxima indicada acima.

[045] Em casos específicos, o corpo abrasivo ligado é formado de modo que tenha um teor menor (% em volume) de material ligado em comparação com o teor de porosidade e partículas abrasivas. Por exemplo, o corpo abrasivo ligado pode ter não mais que cerca de 15% em volume de material de ligação para o volume total do corpo abrasivo ligado. Em outros casos, o corpo abrasivo ligado pode ser formado de tal forma que contenha não mais que cerca de 14% em volume, não mais que cerca de 13% em volume, ou até mesmo não mais que cerca de 12% em volume para o volume total do corpo abrasivo ligado. Em um caso específico, o corpo abrasivo ligado pode ser formado de modo que contenha pelo menos cerca de 7% em volume, pelo menos cerca de 8% em volume, na ordem de pelo menos cerca de 9% em volume, ou mesmo pelo menos cerca de 10 % em volume de material de ligação para o volume total do corpo abrasivo ligado.

[046] A FIG. 1 inclui um diagrama de fases presentes dentro de um determinado artigo abrasivo ligado de acordo com uma modalidade. A FIG. 1 inclui ligação em porcentagem em volume, partículas abrasivas em porcentagem em volume e porosidade em porcentagem em volume. A região sombreada 101 representa um artigo abrasivo ligado convencional adequado para aplicações de moagem, enquanto que a região sombreada 103 representa o teor da fase de um artigo de abrasivo ligado de acordo com uma modalidade contida neste documento.

[047] Nomeadamente, o teor da fase dos artigos abrasivos ligados convencionais (ou seja, região sombreada 101) é significativamente diferente do teor da fase de um artigo de abrasivo ligado de uma modalidade. Nomeadamente, artigos abrasivos ligados convencionais têm, normalmente, uma porosidade que varia entre aproximadamente 40% em volume e 51% em volume, um teor de partículas abrasivas de aproximadamente 42% em volume a 50% em volume e um teor de ligação de aproximadamente 9 a 20% em volume. Os artigos abrasivos ligados convencionais têm, normalmente, um teor máximo de porosidade de 50% em volume ou menos porque as aplicações de moagem exigem que um corpo abrasivo ligado tenha força suficiente para lidar com as forças excessivas encontradas durante a moagem, e corpos abrasivos ligados altamente porosos não foram capazes de suportar as referidas forças anteriormente.

[048] De acordo com uma modalidade, um artigo abrasivo ligado pode ter uma porosidade consideravelmente maior do que os artigos abrasivos ligados convencionais. Por exemplo, um artigo abrasivo ligado de uma modalidade pode ter um teor de porosidade que varia entre cerca de 51% em volume e cerca de 58% em volume para o volume total do corpo abrasivo ligado. Além disso, conforme ilustrado na FIG. 1, um artigo de abrasivo ligado de uma modalidade pode ter um teor de partículas abrasivas que varia entre cerca de 40% em volume e cerca de 42% em volume e um teor particularmente baixo de ligação que varia entre cerca de 2% em volume e cerca de 9% em volume para o volume total do artigo abrasivo ligado.

[049] Nomeadamente, os corpos abrasivos ligados das modalidades contidas neste documento podem ter características específicas, ao contrário dos corpos abrasivos ligados convencionais. Em particular, os artigos abrasivos ligados apresentados neste documento podem ter um teor específico de porosidade, partículas abrasivas e ligação, enquanto demonstram características mecânicas particulares, tornando-os adequados para aplicações específicas, como aplicações de moagem. Por exemplo, em uma modalidade, o corpo abrasivo ligado pode ter um módulo de ruptura (MOR) específico, que pode corresponder a um determinado módulo de elasticidade (MOE) específico. Por exemplo, o corpo abrasivo ligado pode ter um MOR de pelo menos 45 MPa para um MOE de pelo menos cerca de 40 GPa. Em uma modalidade, o MOR pode ter pelo menos cerca de 46 MPa, pelo menos cerca de 47 MPa, pelo menos cerca de 48 MPa, pelo menos cerca de 49 MPa ou mesmo pelo menos cerca de 50 MPa para um MOE de 40 GPa. Ainda assim, o corpo abrasivo ligado pode ter um MOR que não seja superior a cerca de 70 MPa, não superior a cerca de 65 MPa ou não superior a cerca de 60 MPa para um MOE de 40 GPa. Será apreciado que o MOR pode variar entre quaisquer valores mínimos e máximos mencionados acima.

[050] Em outra modalidade, para determinados corpos abrasivos ligados que têm um MOE de 45 GPa, o MOR pode ser pelo menos cerca de 45 MPa. De fato, para determinados corpos abrasivos ligados que têm um MOE de 45 GPa, o MOR pode ser pelo menos cerca de 46 MPa, pelo menos cerca de 47 MPa, pelo menos cerca de 48 MPa, pelo menos cerca de 49 MPa ou até mesmo pelo menos cerca de 50 MPa. Ainda assim, o MOR pode não ser superior a cerca de 70 MPa, não superior a cerca de 65 MPa ou não superior a cerca de 60 MPa para um MOE de 45 GPa. Será apreciado que o MOR pode variar entre quaisquer valores mínimos e máximos mencionados acima.

[051] O MOR pode ser medido usando um teste de flexão padrão em 3 pontos em uma amostra de tamanho 4" x 1" x 0,5 ", onde a carga é aplicada através de um plano de 1" x 0,5", geralmente de acordo com ASTM D790, com exceção do tamanho da amostra. A carga de falha pode ser registrada e calculada de novo em relação ao MOR usando equações padrão. O MOE pode ser calculado pela medição da frequência natural dos compósitos utilizando um instrumento GrindoSonic ou equipamento similar, de acordo com as práticas padrão da indústria do rebolo abrasivo.

[052] Em uma modalidade, o corpo abrasivo ligado pode ter uma razão de força, que é uma medida do MOR dividida pelo MOE. Em casos específicos, a razão de força (MOR/MOE) de um determinado corpo abrasivo ligado pode ser pelo menos cerca de 0,8. Em outros casos, a razão da força pode ser pelo menos cerca de 0,9, pelo menos cerca de 1,0, pelo menos cerca de 1,05, pelo menos cerca de 1,10. Ainda, a razão de força pode não ser superior a cerca de 3,00, não superior a cerca de 2,50, não superior a cerca de 2,00, não superior a cerca de 1,70, não superior a cerca de 1,50, não superior a cerca de 1,40, ou não superior a cerca de 1,30. Será apreciado que a razão de força dos corpos abrasivos ligados podem variar entre quaisquer valores mínimos e máximos mencionados acima.

[053] De acordo com uma modalidade, o corpo abrasivo ligado pode ser adequado para ser usado em operações de moagem específicas. Por exemplo, foi descoberto que os corpos abrasivos ligados das modalidades apresentadas neste documento são adequados às operações de moagem. De fato, os corpos abrasivos ligados podem ser utilizados sem danificar a peça de trabalho e proporcionando desempenho de moagem adequado e aprimorado.

[054] A referência feita neste documento às capacidades de moagem do corpo abrasivo ligado pode estar relacionadas às operações de moagem excêntrica, moagem cilíndrica, retificadora de virabrequim, várias operações de moagem superficial, operações de moagem e de rolamento, moagem creep feed e vários processos de moagem e várias ferramentas. Além disso, as peças adequadas para as operações de moagem podem incluir materiais orgânicos ou inorgânicos. Em casos específicos, a peça pode incluir um metal, uma liga de metal, plástico ou material natural. Em uma modalidade, a peça pode incluir um metal ferroso, metal não-ferroso, liga metálica, superliga metálica e suas respectivas combinações. Em outra modalidade, a peça pode incluir um material orgânico, incluindo, por exemplo, um material de polímero. Ainda em outros casos, a peça pode ser um material natural incluindo, por exemplo, madeira.

[055] Algumas versões dos tamanhos dos rebolos destes artigos abrasivos podem variar para mais que cerca de 4,5 polegadas a cerca de 54 polegadas de diâmetro. Quantidades típicas de remoção de estoque podem variar de cerca de 0,0001 polegadas a cerca de 0,500 polegadas, dependendo da aplicação.

[056] Em casos específicos, foi observado que o corpo abrasivo ligado é capaz de moer peças em taxas de remoção especificamente altas. Por exemplo, em uma modalidade, o corpo abrasivo ligado pode conduzir uma operação de moagem a uma taxa de remoção de material de pelo menos cerca de 0,4 in3/min/in (258 mm3/min/mm). Em outras modalidades, a taxa de remoção de material pode ser pelo menos cerca de 0,45 in3/min/in (290 mm3/min/mm), pelo menos cerca de 0,5 in3/min/in (322 mm3/min/mm), pelo menos cerca de 0,55 in3/min/in (354 mm3/min/mm), ou mesmo pelo menos cerca de 0,6 in3/min/in (387 mm3/min/mm). Ainda, a taxa de remoção de material para determinados corpos abrasivos ligados pode não ser superior a cerca de 1,5 in3/min/em (967 mm3/min/mm), não superior a cerca de 1,2 in3/min/in (774 mm3/min/mm), não superior a cerca de 1,0 in3/min/in (645 mm3/min/mm), ou até mesmo não superior a cerca de 0,9 in3/min/in (580 mm3/min/mm). Será apreciado que os corpos abrasivos ligados do presente pedido podem moer uma peça nas taxas de remoção de material que variam entre quaisquer valores mínimos e máximos indicados acima.

[057] Durante determinadas operações de moagem, observou-se que os corpos abrasivos ligados do presente pedido podem moer em uma determinada profundidade de corte (DOC) ou (Zw). Por exemplo, a profundidade de corte conseguida pelo corpo abrasivo ligado pode ser pelo menos cerca de 0,003 polegadas (0,0762 milímetros). Em outros casos, o corpo abrasivo ligado é capaz de atingir uma profundidade de corte durante as operações de moagem de pelo menos cerca de 0,004 polegadas (0,102 milímetros), pelo menos cerca de 0,0045 polegadas (0,114 milímetros), pelo menos cerca de 0,005 polegadas (0,127 milímetros), ou mesmo pelo menos cerca de 0,006 polegadas (0,152 milímetros). Será apreciado que a profundidade de corte para operações de moagem utilizando os corpos abrasivos ligados apresentados neste documento pode não ser superior a cerca de 0,01 polegadas (0,254 milímetros), ou não superior a cerca a 0,009 polegadas (0,229 milímetros). Será contemplado que a profundidade do corte pode variar entre qualquer um dos valores mínimos e máximos mencionados acima.

[058] Em outras modalidades, foi observado que o corpo abrasivo ligado pode moer uma peça em uma potência máxima que não ultrapasse cerca de 10 Hp (7,5 kW), enquanto que os parâmetros de moagem indicados acima são utilizados. Em outras modalidades, a potência máxima durante as operações de moagem pode não ser superior a cerca de 9 Hp (6,8 kW), não superior a cerca de 8 Hp (6,0 kW), ou mesmo não superior a cerca de 7,5 Hp (5,6 kW).

[059] De acordo com outra modalidade, durante as operações de moagem, foi observado que os artigos abrasivos ligados das modalidades contidas neste documento têm capacidade de fixação de canto superior, especificamente, em comparação com artigos abrasivos ligados convencionais. De fato, o corpo abrasivo ligado pode ter um fator de fixação de canto não superior a cerca de 0,07 polegadas a uma profundidade de corte (Zw) pelo menos cerca de 1,8, que corresponde a 0,00255 polegadas/seg, rad. Nomeadamente, como usado neste documento, uma profundidade de corte de 1,0 correspondem a 0,00142 polegadas/seg, rad, e uma profundidade de corte (Zw) de 1,4 corresponde a 0,00198 polegadas/seg, rad. Será apreciado que o fator de fixação de canto é a medida de uma mudança de raio em polegadas após realização de 5 moagens em uma peça de 4330V, que é uma liga de aço NiCrMoV temperado de alta resistência em uma determinada profundidade de corte. Em outras modalidades, o artigo abrasivo ligado demonstra um fator de fixação de canto que não é superior a cerca de 0,06 polegadas, não superior a cerca de 0,05 polegadas, não superior a cerca de 0,04 polegadas, para uma profundidade de corte de pelo menos cerca de 1,80.

[060] Em uma modalidade, um artigo abrasivo pode incluir um corpo abrasivo ligado com partículas abrasivas contidas dentro de um material de ligação. O corpo de abrasivo ligado pode incluir um módulo de elasticidade (MOE) interfacial de material abrasivo com partícula-para-ligação de, pelo menos, cerca de 225 GPa. O corpo abrasivo ligado pode ser configurado para moer uma peça composta por metal a uma velocidade de menos de cerca de 60 m/s.

[061] Por exemplo, o MOE interfacial do material com partícula para ligação abrasivo pode ser pelo menos cerca de 250 GPa, pelo menos cerca de 275 GPa, ou mesmo pelo menos cerca de 300 GPa. Alternativamente, o MOE interfacial do material com partícula para ligação abrasivo pode não ser superior a cerca de 350 GPa, não superior a cerca de 325 GPa, ou mesmo não superior a cerca de 320 GPa.

[062] Em outra modalidade, um artigo abrasivo pode incluir um corpo abrasivo ligado com partículas abrasivas contidas dentro de um material de ligação. O corpo abrasivo ligado pode incluir uma dureza interfacial do material com partícula para ligação abrasivo de, pelo menos, cerca de 13 GPa. O corpo abrasivo ligado pode ser configurado para moer uma peça composta por metal a uma velocidade de menos de cerca de 60 m/s. Em outros exemplos, a dureza interfacial do material com partícula para ligação abrasivo pode ser pelo menos cerca de 14 GPa, ou mesmo pelo menos cerca de 15 GPa. Alternativamente, a dureza interfacial do material com partícula para ligação abrasivo pode não ser superior a cerca de 20 GPa, não superior a cerca de 18 GPa, ou mesmo não superior a cerca de 16 GPa.

[063] Ainda em outro exemplo, o corpo abrasivo ligado pode incluir um acabamento de superfície não superior a cerca de 125 micropolegadas.

[064] O corpo abrasivo ligado pode ser executado a uma taxa de alimentação (Z'w) de pelo menos cerca de 1,0 polegadas/min. Por exemplo, Z'w pode não ser superior a cerca de 1,4 polegadas/minuto, não superior a cerca de 1,8 polegadas/min, não superior a cerca de 2,0 polegadas/min, ou até mesmo 2,2 polegadas/min.

[065] Em uma versão, o corpo abrasivo ligado pode incluir uma taxa de remoção de material de pelo menos cerca de 0,235 in3/min.

[066] Modalidades de um artigo abrasivo podem incluir um corpo abrasivo ligado com partículas abrasivas contidas dentro de um material de ligação. O corpo abrasivo ligado pode incluir um fator de moagem definido como uma mudança do raio do eixo x em relação a uma mudança na taxa de alimentação. O fator de moagem pode não ser superior a cerca de 0,040. O corpo abrasivo ligado pode ser configurado para moer uma peça composta por metal a uma velocidade de menos de cerca de 60 m/s. O fator de moagem pode não ser superior a cerca de 0,035, um fator de moagem não superior a cerca de 0,030, ou mesmo um fator de moagem não superior a cerca de 0,028.

[067] Em uma determinada modalidade, o corpo abrasivo ligado pode incluir um fator de fixação de canto do eixo x não superior a cerca de 0,080 polegadas. Por exemplo, o fator de fixação de canto do eixo x pode não ser superior a cerca de 0,070 polegadas, não superior a cerca de 0,060 polegadas, não superior a cerca de 0,050 polegadas, ou mesmo não superior a cerca de 0,042 polegadas.

[068] O fator de fixação de canto pode ser expresso como a mudança percentual no raio de um rebolo. Por exemplo, para um rebolo com 7 polegadas de diâmetro (ou seja, um raio de 3,5 polegadas), um fator de fixação de canto do eixo x de 0,080 polegadas representa uma mudança de: 1 - (3,5-0,08)/3,5 = 2,3% mudança no raio do eixo x do rebolo. Para os fatores de fixação de canto do eixo x de 0,07, 0,06, 0,05 e 0,042, a mudança no raio do eixo x do rebolo é 2%, 1,7%, 1,4% e 1,2%, respectivamente. Nesse sentido, o corpo abrasivo ligado pode ter uma mudança no raio do eixo x não superior a 3%. Por exemplo, o corpo abrasivo ligado pode ter uma mudança no raio do eixo x não superior a 2,5%, não superior a cerca de 2%, não superior a cerca de 1,7%, não superior a cerca de 1,5%, ou mesmo não superior a cerca de 1,3%.

[069] Outras modalidades do corpo abrasivo ligado pode incluir um fator de moagem definido como uma mudança do raio do eixo y em relação a uma mudança na taxa de alimentação. O fator de moagem pode não ser superior a cerca de 0,018. Outros exemplos do fator de moagem podem não ser superiores a cerca de 0,016, um fator de moagem não superior a cerca de 0,014, um fator de moagem não superior a cerca de 0,012, ou mesmo um fator de moagem não superior a cerca de 0,010.

[070] Em uma determinada modalidade, o corpo abrasivo ligado pode incluir um fator de fixação de canto do eixo y não superior a cerca de 0,033 polegadas, não superior a cerca de 0,030 polegadas, não superior a cerca de 0,025 polegadas, ou mesmo não superior a cerca de 0,024 polegadas.

[071] O fator de fixação de canto pode ser expresso como a mudança percentual no raio de um rebolo. Por exemplo, para um rebolo com 7 polegadas de diâmetro (ou seja, um raio de 3,5 polegadas), um fator de fixação de canto do eixo y de 0,033 polegadas representa uma mudança de: 1 -(3,5-0,033)/3,5 = 0,94% mudança no raio do eixo y do rebolo. Para os fatores de fixação de canto do eixo y de 0,03, 0,025, 0,024, a mudança no raio do eixo x do rebolo é 0,86%, 0,71% e 0,69%, respectivamente.

[072] Nesse sentido, o corpo abrasivo ligado pode ter uma mudança no raio do eixo y não superior a cerca de 1%. Por exemplo, o corpo abrasivo ligado pode ter uma mudança no raio do eixo x não superior a cerca de 0,9%, não superior a cerca de 0,8%, ou mesmo não superior a cerca de 0,7%.

[073] Outras versões do artigo abrasivo podem incluir o corpo necessitando de pelo menos 3% menos de revestimento que o rebolo abrasivo de diâmetro externo convencional, pelo menos cerca de 4%, pelo menos cerca de 5%, ou mesmo pelo menos cerca de 6% menos de revestimento que o rebolo abrasivo de diâmetro externo convencional.

[074] Em outro exemplo, o corpo pode necessitar de, pelo menos, cerca de 5% menos de tempo de ciclo do que o rebolo abrasivo de diâmetro externo convencional. Por exemplo, o corpo pode necessitar de, pelo menos, cerca de 10% menos de tempo de ciclo, pelo menos cerca de 15%, ou mesmo pelo menos cerca de 18% menos de tempo de ciclo do que um rebolo abrasivo de diâmetro externo convencional.

[075] As modalidades do artigo abrasivo pode ter um corpo abrasivo ligado que pode ser configurado para moer uma peça composta por metal a uma velocidade inferior a cerca de 55 m/s. Por exemplo, a velocidade pode ser inferior a cerca de 50 m/s, inferior a cerca de 45 m/s, ou mesmo inferior a cerca de 40 m/s. Ainda em outras versões, a velocidade pode ser pelo menos cerca de 35 m/s, pelo menos cerca de 40 m/s, pelo menos cerca de 45 m/s ou mesmo pelo menos cerca de 50 m/s.

[076] O artigo abrasivo pode ter um corpo, incluindo um rebolo com um diâmetro externo em que varia entre cerca de 24 polegadas a cerca de 30 polegadas, cerca de 18 polegadas a cerca de 30 polegadas, cerca de 10 polegadas a cerca de 36 polegadas, ou mesmo cerca de 5 polegadas a cerca de 54 polegadas.

[077] Outras modalidades do artigo abrasivo podem incluir um material de ligação que inclui um material vítreo de fase única. Algumas versões do corpo abrasivo ligado podem incluir uma porosidade pelo menos cerca de 42% em volume do volume total do corpo abrasivo ligado, como uma porosidade não superior a cerca de 70% em volume.

[078] O corpo abrasivo ligado pode incluir pelo menos cerca de 35% em volume de partículas abrasivas do volume total do corpo abrasivo ligado. Em outro exemplo, o corpo abrasivo ligado pode incluir não mais que cerca de 15% em volume de material de ligação do volume total do corpo abrasivo ligado.

[079] Os exemplos de material de ligação podem ser formados não mais que cerca de 20 % em peso de óxido de boro (B2O3) para o peso total do material de ligação. Em outra versão, o material de ligação pode incluir uma razão de porcentagem em peso do óxido de silício (SiO2) em relação à porcentagem em peso de óxido de alumínio (Al2O3) (SiO2: Al2O3) não superior a cerca de 3,2. O material de ligação pode ser formado a partir óxido de fósforo não superior a 3,0% em peso (P2O5). Alternativamente, o material de ligação pode estar essencialmente livre de óxido de fósforo (P2O5).

[080] Outras modalidades do material de ligação podem ser formadas a partir de um composto de óxido terroso alcalino (RO). Por exemplo, uma quantidade total do composto do óxido terroso alcalino (RO) presente no material de ligação pode não ser superior a cerca de 3,0% em peso. O material de ligação pode ser formado a partir de não mais de cerca de 3 compostos de óxido terroso alcalino (RO) selecionado a partir do grupo de óxido de cálcio (CaO), óxido de magnésio (MgO), óxido de bário (BaO), óxido de estrôncio (SrO). Por exemplo, o material de ligação pode incluir óxido alcalino (R2O) do grupo de compostos, consistindo em óxido de lítio (Li2O), óxido de sódio (Na2O), óxido de potássio (K2O) e óxido de césio (Cs2O) e suas respectivas combinações. O material de ligação pode ser formado a partir de uma quantidade total do composto de óxido alcalino composto (R2Ó) não superior a cerca de 20% em peso. Alternativamente, o material de ligação pode incluir não mais que cerca de 3 compostos de óxido alcalino (R2O). Em outro exemplo, um teor (% em peso) de qualquer composto de óxido alcalino presente no material de ligação pode não ser superior à metade do teor total (% em peso) de óxidos alcalinos.

[081] Ainda em outras modalidades, o material de ligação é formado a partir de não mais do que cerca de 55% em peso de óxido de silício (SiO2). O material de ligação pode ser formado a partir de pelo menos 12% em peso de óxido de alumínio (Al2O3). O material de ligação também pode ser formado a partir de, pelo menos, um composto de óxido alcalino (R2O) e pelo menos um composto de óxido alcalino-terroso (RO), em que o teor total do composto de óxido alcalino e do composto de óxido alcalino-terroso não é maior do que cerca de 20% em peso.

[082] Alguns exemplos de ligação podem ser formados a partir de óxido de boro (B2O3) e óxido de silício (SiO2), em que o teor total de óxido de boro e de óxido de silício pode não ser superior a cerca de 70% em peso. O teor de óxido de silício (SiO2) pode ser superior ao teor de óxido de boro.

[083] Em uma versão específica, a ligação pode ser formada a partir de uma composição que compreende não mais do que cerca de 1% em peso de compostos de óxido selecionado a partir do grupo que consiste em MnO2, ZrSiO2, CoAl2O4 e MgO. O vínculo pode ser formado a partir de uma composição essencialmente livre de compostos de óxido selecionados a partir do grupo que consiste em MnO2, ZrSiO2, CoAl2O4e MgO. Além disso, o corpo abrasivo ligado pode ser sinterizado a uma temperatura não superior a cerca de 1000°C.

[084] As modalidades do material de ligação podem incluir uma razão de porcentagem em peso do óxido de silício (SiO2) em relação à porcentagem em peso de óxido de alumínio (Al2O3) (SiO2: AlO2O3) de cerca de 2,4 a cerca de 3,5. O material de ligação pode incluir uma pequena quantidade (<1%) de cada Fe2O3, TiO2 e Mg e suas respectivas combinações. O material de ligação pode incluir uma razão de porcentagem em peso do óxido de silício (SiO2) em relação à porcentagem em peso de CaO (SiO2: CaO) de cerca de 32 a cerca de 52. O material de ligação também pode incluir uma razão de porcentagem em peso de óxido de silício (SiO2) em relação à porcentagem em peso de Li2O (SiO2: Li2O) de cerca de 9,6 a cerca de 26. Em outro exemplo, o material de ligação pode incluir uma razão de porcentagem em peso do óxido de silício (SiO2) em relação à porcentagem em peso de Na2O (SiO2: Na2O) de cerca de 4,8 a cerca de 10,4. O material de ligação pode incluir uma razão de porcentagem em peso do óxido de silício (SiO2) em relação à porcentagem em peso de K2O(SiO2: K2O) de cerca de 9,6 a cerca de 26. O material de ligação pode incluir uma razão de porcentagem em peso do óxido de silício (SiO2) em relação à porcentagem em peso de B2O3(SiO2:B2O3) de cerca de 2,8 a cerca de 5,2.

[085] As modalidades do material de ligação podem incluir uma razão de porcentagem em peso do óxido de alumínio (Al2O3) em relação à porcentagem em peso de Cao (Al2O3:Cao) de cerca de 10 a cerca de 20. O material de ligação podem incluir uma razão de porcentagem em peso do óxido de alumínio (Al2O3) em relação à porcentagem em peso de Li2O (Al2O3: Li2O) de cerca de 3 a cerca de 10. O material de ligação pode incluir uma razão de porcentagem em peso do óxido de alumínio (Al2O3) em relação à porcentagem em peso de Na2O (Al2O3:NaO) de cerca de 1,5 a cerca de 4. Um exemplo de material de ligação pode incluir uma razão de porcentagem em peso do óxido de alumínio (Al2O3) em relação à porcentagem em peso de K2O (Al2O3:K2O) de cerca de 3 a cerca de 10. O material de ligação pode incluir também uma razão de porcentagem em peso do óxido de alumínio (Al2O3) em relação à porcentagem em peso de B2O3 (Al2O3:B2O3) de cerca de 0,9 a cerca de 2.

[086] Em outro exemplo, o material de ligação pode incluir uma razão de porcentagem em peso de CaO em relação à porcentagem de peso de Li2O (CaO: Li2O) de cerca de 0,2 a cerca de 0,75. O material de ligação pode incluir uma razão de porcentagem em peso de CaO em relação à porcentagem em peso de Na2O (SiO2: Na2O) de cerca de 0,1 a cerca de 0,3. O material de ligação pode incluir também uma razão de porcentagem em peso CaO em relação à porcentagem em peso de K2O (CaO:K2O) de cerca de 0,2 a cerca de 0,75. Além disso, o material de ligação pode incluir uma razão de porcentagem em peso de CaO em relação à porcentagem em peso de B2O3 (CaO:B2O3) de cerca de 0,16 a cerca de 0,15.

[087] Outras modalidades do material de ligação podem incluir uma razão de porcentagem em peso de Li2O em relação à porcentagem em peso de Na2O (Li2O:Na2O) de cerca de 0,2 a cerca de 1. O material de ligação pode incluir uma razão de porcentagem em peso de Li2O em relação à porcentagem em peso de K2O (Li2O:K2O) de cerca de 0,4 a cerca de 2,5. O material de ligação também pode incluir uma razão de porcentagem em peso de Li2O em relação à porcentagem em peso de B2O3(Li2O:B2O3) de cerca de 0,12 a cerca de 0,5.

[088] Uma modalidade específica do material de ligação pode incluir uma razão de porcentagem em peso de Na2 em relação à porcentagem em peso de K2O (Na2O:K2O) de cerca de 1 a cerca de 5. O material de ligação pode incluir uma razão de porcentagem em peso de Na2O em relação à porcentagem em peso de B2O3(Na2O:B2O3) de cerca de 0,3 a cerca de 1. Além disso, o material de ligação pode incluir uma razão de porcentagem em peso de K2O em relação à porcentagem em peso de B2O3 (K2O:B2O3) de cerca de 0,12 a cerca de 0,5.

[089] Outros exemplos de artigo abrasivo podem incluir um corpo abrasivo ligado que tem partículas abrasivas contidas em um material de ligação formado a partir de não mais do que cerca de 20 % em peso de óxido de boro (B2O3), tendo uma razão de percentual em peso de sílica (SiO2): percentual em peso de alumina (Al2O3) não superior a cerca de 3,2 (por percentual em peso) e não superior a cerca de 3,0% em peso de óxido de fósforo (P2O5), em que o corpo abrasivo ligado tem uma porosidade de, pelo menos, cerca de 42% em volume do volume total do corpo abrasivo ligado. O corpo abrasivo ligado pode ser capaz de moer uma peça composta por metal a uma velocidade de menos de cerca de 60 m/s.

[090] As modalidades de um método de moagem de um artigo abrasivo podem incluir a formação de um corpo abrasivo ligado com partículas abrasivas contidas em um material de ligação, de modo que o corpo abrasivo ligado compreende um módulo de elasticidade (MOE) interfacial de com partícula para ligação abrasivo de pelo menos cerca de 225 GPa. O método pode incluir a moagem de uma peça composta por metal com um corpo abrasivo ligado a uma velocidade de menos de cerca de 60 m/s.

[091] Outra modalidade de um método de moagem de um artigo abrasivo pode incluir a formação de um corpo abrasivo ligado com partículas abrasivas contidas em um material de ligação, de modo que o corpo abrasivo ligado compreende uma dureza interfacial de com partícula para ligação abrasiva de pelo menos cerca de 13 GPa. O método pode incluir a moagem de uma peça composta por metal com um corpo abrasivo ligado a uma velocidade de menos de cerca de 60 m/s.

[092] Ainda em outra modalidade do método de moagem um artigo abrasivo pode incluir a formação de um corpo abrasivo ligado com partículas abrasivas contidas em um material de ligação, de modo que o corpo abrasivo ligado compreenda um fator de moagem definido como uma mudança do raio do eixo x em relação a uma mudança na taxa de alimentação, e o fator de moagem não seja superior a cerca de 0,040 para uma taxa de alimentação (Z'w) de pelo menos cerca de 1,0 polegada/min. O método pode incluir a moagem de uma peça composta por metal com o corpo abrasivo ligado a uma velocidade de menos de cerca de 60 m/s.

[093] Um método de moagem de um artigo abrasivo pode incluir também a formação de um corpo abrasivo ligado que tem partículas abrasivas contidas em um material de ligação, de modo que o corpo abrasivo ligado compreenda um fator de moagem definido como uma mudança de raio do eixo y em relação a uma mudança na taxa de alimentação, e o fator de moagem não seja superior a cerca de 0,018 para uma taxa de alimentação (Z'w) de pelo menos cerca de 1,0 polegada/min. O método pode incluir a moagem de uma peça composta por metal com o corpo abrasivo ligado a uma velocidade de menos de cerca de 60 m/s.

[094] Ainda em outro método de moagem um artigo abrasivo pode incluir a formação de um corpo abrasivo ligado que tem partículas abrasivas contidas em um material de ligação formado a partir de não mais do que cerca de 20% em peso de óxido de boro (B2O3), tendo uma razão de percentual em peso de sílica (SiO2): percentual em peso de alumina (Al2O3) não superior a cerca de 3,2 (por percentual em peso) e não superior a cerca de 3,0% em peso de óxido de fósforo (P2O5), em que o corpo abrasivo ligado tem uma porosidade de, pelo menos, cerca de 42% em volume do volume total do corpo abrasivo ligado. O método pode incluir a moagem de uma peça composta por metal com um corpo abrasivo ligado a uma velocidade de menos de cerca de 60 m/s.

EXEMPLOS Exemplo 1

[095] A vida ou o desempenho de um rebolo em aplicações de moagem de diâmetro externo pode depender do número de moagens que ela pode sustentar, ou do número de peças que podem ser moídas antes que o rebolo perca sua forma ou sua capacidade de fixação de canto, o que irá impactar também a qualidade da peça. A vida do rebolo também pode estar relacionada à frequência de tratamento necessária para gerar uma superfície fresca para a operação de moagem subsequente. A capacidade de fixação de forma ou de canto do rebolo também pode estar relacionada com a capacidade da ligação de fixar o grão e reter sua bondade para a operação de moagem eficiente. Neste exemplo, os rebolos abrasivos com partículas abrasivas de alumina fundida 38A com ligações diferentes foram testados. O dispositivo de teste foi um MTS Nanoindentador XP, usando ponta de indentador tipo Berkovich. Para cada amostra, houve a tentativa de recuos em 20 locais ao longo de uma linha dupla (ver FIG. 2) estendendo-se a partir uma partícula abrasiva, ao longo do limite de grão em relação à região de ligação e, em seguida, para a próxima partícula abrasiva. O espaçamento entre os recuos na linha era de 10 mícrons, e as próprias linhas foram separadas a uma distância de 10 mícrons. O recuo procedeu a uma profundidade de 1 mícron.

[096] As FIGS. 3 e 4 retrata, uma comparação entre o módulo de elasticidade (MOE) e a dureza, respectivamente, para três ligações diferentes. Os gráficos 1301, 1302 e 1303 representam o MOE da interface abrasiva, de ligação e abrasiva para ligação, respectivamente, de uma amostra de artigos abrasivos ligados formados de acordo com uma modalidade contida neste documento. Esta amostra tinha uma variação de teor de ligação de aproximadamente 7% em volume a aproximadamente 12% em volume de um volume total do corpo abrasivo ligado. Além disso, esta amostra tinha uma gama de porosidade de aproximadamente 46% em volume a aproximadamente 50% em volume de um volume total do corpo abrasivo ligado.

[097] Na FIG. 3, uma primeira amostra convencional CS1 produziu valores de MOE de 1305, 1306 e 1307 para sua interface abrasiva, de ligação e abrasiva para ligação, respectivamente. A amostra CS1 é um artigo abrasivo ligado comercialmente disponível como produto VS da Saint Gobain Corporation. Uma segunda amostra convencional CS2 é um artigo abrasivo ligado comercialmente disponível como produto VH da Saint Gobain Corporation. A amostra CS2 produziu valores de MOE de 1310, 1311 e 1312 para sua interface abrasiva, de ligação e abrasiva para ligação, respectivamente.

[098] Como mostrado na FIG. 3, o MOE 1303 da interface da modalidade superou significantemente os MOEs da interface 1307 e 1312 das amostras convencionais CS1 e CS2, respectivamente. Esses resultados mostram uma melhoria notável no MOE da interface abrasiva para ligação de artigos abrasivos ligados formados de acordo com as modalidades aqui contidas em relação aos artigos abrasivos ligados convencionais do estado da técnica.

[099] Na FIG. 4, os gráficos 1401, 1402 e 1403 representam a dureza da interface abrasiva, de ligação e abrasiva para ligação, respectivamente, de uma amostra de artigos abrasivos ligados formados de acordo com uma modalidade da FIG. 3. A primeira amostra convencional CS1 produziu valores de dureza de 1405, 1406 e 1407 para sua interface abrasiva, de ligação e abrasiva para ligação, respectivamente. A amostra CS1 é a mesmo divulgada acima na FIG. 3. Similarmente, a segunda amostra convencional CS2 produziu valores de dureza de 1410, 1411 e 1412 para sua interface abrasiva, de ligação e abrasiva para ligação, respectivamente. A amostra CS2 é a mesmo divulgada acima na FIG. 3.

[100] Como mostrado na FIG. 4, a dureza da interface 1403 da modalidade superou significantemente as durezas da interface 1407 e 1412 das amostras convencionais CS1 e CS2, respectivamente. Esses resultados mostram uma melhoria notável na dureza da interface abrasiva para ligação de artigos abrasivos ligados formados de acordo com as modalidades aqui contidas em relação aos artigos abrasivos ligados convencionais do estado da técnica.

[101] Assim, a nova ligação tem módulo de elasticidade e dureza maiores. Isto é particularmente significativo para peças mais fracas nos rebolos abrasivos (ligação e interface). A melhoria no módulo de elasticidade e na dureza da interface pode ajudar a fortalecer a interface e mostrar que tem melhor conectividade com abrasivos. Estes projetos são úteis para melhorar a vida dos rebolos abrasivos em condições de moagem agressiva.

Exemplo 2

[102] Para esta aplicação e teste de fixação, quatro amostras de rebolos de 7 polegadas foram preparadas. As quatro amostras incluíram três ligações convencionais diferentes e uma ligação de acordo com uma modalidade apresentada neste documento. Todas as quatro amostras incluíram grão de alundum fundido 38A, e cada uma incluiu um teor de ligação de cerca de 7% em volume a cerca de 12% em volume, bem como uma porosidade de cerca de 46% a cerca de 50% de um volume total do corpo abrasivo ligado. As amostras convencionais usaram as mesmas ligações VS e VH usadas no Exemplo 1. A Tabela 1 contém mais detalhes sobre as condições de teste usadas no Exemplo 2. Tabela 1

[103] As quatro amostras foram testadas em um moedor Bryant em uma configuração de fixação de canto. A velocidade do rebolo era de 50,36 m/s. O material de teste era aço 4330V DE 3,745 polegadas (Rc= 28-32). A velocidade do material de teste era de 1,15 m/seg. O modo de moagem era mergulho externo com uma largura de moagem de 0,100 polegadas. Cada rebolo foi revestido com a ajuda de um rolo de diamante chapeado reverso. As taxas de alimentação foram ajustadas para gerar taxas de remoção de material alvo (Z'W) de 1,0, 1,4 e 1,8 polegadas3/min/polegada. Cinco moagens radiais consecutivas sem revestimento foram realizadas em cada rebolo de teste nas taxas de alimentação alvo. O acabamento e a ondulação da superfície foram obtidos com o material de trabalho após a última moagem. Para o raio de canto e medições de desgaste radial, após cada moagem, o rebolo de teste foi usado para moer um espaço vazio em Fórmica que registra o perfil do rebolo. As medições foram obtidas do espaço vazio.

[104] A FIG. 6 inclui gráficos do acabamento de superfície (Ra) versus taxa de alimentação (Z'w) para três artigos abrasivos ligados convencionais 1600, 1601 e 1602 e a modalidade do artigo abrasivo ligado 1605. A modalidade do corpo abrasivo ligado 1605 é composto por um acabamento de superfície não superior a cerca de 85 micropolegadas a uma taxa de alimentação (Z'w) de 1,4 polegadas/min. Em contraste, os artigos 1600, 1601 e 1602 apresentaram acabamentos de superfície de pelo menos cerca de 125 micropolegadas a uma taxa de alimentação (Z'w) de 1,4 polegadas/min.

[105] A FIG. 7 inclui gráficos da remoção de material em 5 moagens versus taxa de alimentação (Z'w) para os mesmos três artigos abrasivos ligados convencionais 1700, 1701 e 1602 e a modalidade do artigo abrasivo ligado 1705. O corpo abrasivo ligado 1705 incluiu uma taxa de remoção de material de pelo menos cerca de 0,241 in3/min a uma taxa de alimentação (Z'w) de 1,8 polegadas/min. Em contraste, os artigos convencionais, 1700, 1701 e 1702 apresentaram taxas de remoção de material não superiores a cerca de 0,235 in3/min a uma taxa de alimentação (Z'w) de 1,8 polegadas/min.

[106] A diagrama esquemático do desgaste de canto ou mudança nas medições de raio é mostrado na FIG. 5. A dimensão 1500 representa a dimensão original (ou seja, a largura axial de 0,875 polegadas) de uma amostra ao longo do eixo x, enquanto que a dimensão 1501 representa a dimensão posterior à moagem da amostra ao longo do eixo x. Da mesma forma, a dimensão 1502 representa a dimensão original (ou seja, o diâmetro de 7 polegadas) de uma amostra ao longo do eixo y, enquanto dimensão 1503 representa a dimensão posterior à moagem da amostra ao longo do eixo y.

[107] A FIG. 8 inclui um gráfico de mudança no raio do eixo x versus a taxa de alimentação (Z'w) demonstrando um fator de fixação de canto para os mesmos três artigos abrasivos ligados convencionais 1800, 1801 e 1802 e a modalidade do artigo abrasivo ligado 1805. A modalidade do corpo abrasivo ligado 1805 incluiu um fator de fixação de canto de eixo x de cerca de 0,042 polegadas a uma taxa de alimentação (Z'w) de 1,8 polegadas/min. Em contraste, s artigos convencionais 1800, 1801 e 1802 apresentaram fatores de fixação de canto de pelo menos cerca de 0,080 polegadas a uma taxa de alimentação (Z'w) de 1,8 polegadas/min.

[108] Além disso, o corpo abrasivo ligado 1805 incluiu um fator de moagem definido como uma mudança do raio do eixo x em relação a uma mudança na taxa de alimentação. Os fatores de moagem são essencialmente as inclinações médias das linhas na FIG. 8. Por exemplo, para o corpo 1805, o fator de moagem tem um numerador de 0,042 - 0,019 = 0,023. O denominador é 1,80-1,00 = 0,80. 0,023/0,80 = fator de moagem de cerca 0,029. Em contraste, artigos 1800, 1801 e 1802 tinham um fator de moagem de pelo menos cerca de 0,050.

[109] Da mesma forma, a FIG. 9 inclui um gráfico de mudança no raio do eixo y versus a taxa de alimentação (Z'w) demonstrando um fator de fixação de canto para os mesmos três artigos abrasivos ligados convencionais 1900, 1901 e 1902 e a modalidade do artigo abrasivo ligado 1905. O corpo 1905 apresentou um fator de fixação de canto do eixo y de cerca de 0,024 polegadas a uma taxa de alimentação (Z'w) de 1,8 polegadas/min. Os artigos, 1900, 1901 e 1902 tinham fatores de fixação de canto de eixo y de pelo menos cerca de 0,033 polegadas a uma taxa de alimentação (Z'w) de 1,8 polegadas/min.

[110] Os fatores de moagem também foram calculados com base na FIG. 9. Por exemplo, para o corpo 1905, o fator de moagem tem um numerador de 0,024 - 0,016 = 0,008. O denominador é 1,80-1,00 = 0,80. 0,008/0,80 = fator de moagem de cerca 0,01. Em contraste, artigos 1900, 19*01 e 1902 tinham um fator de moagem de pelo menos cerca de 0,0188.

[111] Assim, a mudança no raio de canto ao longo do eixo x e do eixo y mostra que um produto com uma ligação de acordo com uma modalidade aqui apresentada mostra a menor quantidade de desgaste de canto em todas as taxas de remoção de material em comparação com produtos feitos com sistemas de ligação convencionais.

Exemplo 3

[112] Neste exemplo e a modalidade incluindo uma combinação de solgel e abrasivo de alumina fundida foi formada com a ligação descrita acima para os exemplos anteriores. Esta amostra foi testada em uma aplicação de mergulho excêntrica para terminar a forma em relação a um produto convencional que tem uma combinação de sol-gel e abrasivo de alumina fundida com a ligação convencional VH usada anteriormente para os outros exemplos. Os rebolos tinham diâmetros de 16 polegadas, e o material moído foi aço macio (1014). O objetivo era melhorar a produtividade pelo aumento de peças por revestimento. A velocidade do rebolo era de 57,45 m/s e velocidade da peça era de 1,15 m/seg.

[113] A Tabela 2 contém mais detalhes sobre as condições de teste usadas no Exemplo 3. Tabela 2

[114] A FIG. 10 inclui um gráfico de peças por revestimento para um artigo abrasivo ligado convencional 2000 e a modalidade do artigo abrasivo ligado 2005. O artigo 2005 mostrou melhora significativa nas peças por revestimento (melhora de 7%) com um bom acabamento ou forma superficial em comparação com o artigo 2000.

[115] Outra vantagem observada foi que as taxas de alimentação poderiam aumentar significativamente para o novo rebolo que ajudou na redução do tempo de ciclo. Tempos de ciclo menores têm melhor eficiência em operações de moagem. As mesmas amostras descritas para a FIG. 10 foram testadas para o tempo de ciclo e os resultados são apresentados na FIG. 11. A FIG. 11 é um gráfico do tempo de ciclo para o artigo abrasivo ligado convencional 2100 e a modalidade do artigo abrasivo ligado 2105. O artigo 2105 mostrou uma melhora significativa (aproximadamente 18%) em relação ao artigo 2100.

[116] As modalidades precedentes são direcionadas para produtos abrasivos e particularmente ligados a produtos abrasivos, que representam um ponto de partida do estado da técnica. Os produtos abrasivos ligados das modalidades apresentadas neste documento utilizam uma combinação de recursos que facilitam a melhoria do desempenho da moagem. Conforme descrito no presente pedido, os corpos abrasivos ligados das modalidades contidas neste documento utilizam uma quantidade e um tipo determinados de partículas abrasivas, quantidade e os tipos específicos de material de ligação e tem uma quantidade específica de porosidade. Além do fato de que foi constatado que esses produtos poderiam ser formados efetivamente, apesar de estar fora do reino conhecido dos produtos abrasivos convencionais em termos do seu grau e da sua estrutura, também foi constatado que esses produtos demonstraram melhoria no desempenho da moagem. Nomeadamente, foi constatado que os abrasivos ligados da presente modalidade são capazes de operar em velocidades mais baixas durante as operações de moagem, apesar de ter porosidade significativamente maior do que de rebolos convencionais. De fato, e bem surpreendentemente, os corpos abrasivos ligados das modalidades apresentadas neste documento demonstraram uma capacidade de operação em velocidades do rebolo inferiores a cerca de 60 m/s, enquanto que demonstram também melhores taxas de remoção de material, melhor capacidade de fixação de canto e um acabamento de superfície adequado em comparação com os rebolos do estado da técnica.

[117] No que foi citado acima, referência às modalidades específicas e as conexões de certos componentes é ilustrativa. Será apreciado que referência a componentes como sendo acoplados ou conectados destina-se a divulgar ou conexão direta entre ditos componentes ou conexão indireta através de um ou mais componentes de intervenção como será apreciado para realizar os métodos conforme discutidos neste documento. Como tal, o assunto divulgado acima é considerado ilustrativo e não restritivo, e as reivindicações anexas destinam-se a cobrir todos as tais modificações, melhorias e outras modalidades, que abrangem o verdadeiro escopo da presente invenção. Deste modo, na máxima extensão permitida pela lei, o escopo da presente invenção é determinado pela mais ampla interpretação admissível das seguintes reivindicações e seus equivalentes e não serão restritas ou limitadas pela descrição detalhada citada acima.

[118] O Resumo da divulgação é provido em conformidade com a Lei de Patentes e é submetido com o entendimento de que não será usado para interpretar ou limitar o escopo ou significado das reivindicações. Além disso, na descrição pormenorizada anterior, várias características podem ser agrupadas ou descritas em uma única modalidade com a finalidade de simplificar a descrição. Esta divulgação não é deve ser interpretada como refletindo uma intenção de que as modalidades reivindicadas exigem mais características do que expressamente citadas em cada reivindicação. Pelo contrário, como as seguintes reivindicações refletem, o assunto inventivo pode ser direcionado para menos do que todas as características de qualquer uma das reivindicações divulgadas. Assim, as seguintes reivindicações são incorporadas à Descrição Detalhada, com cada reivindicação independente como definindo separadamente assunto reivindicado.

Claims (14)

1. Artigo abrasivo, caracterizado pelo fato de que compreende: um corpo abrasivo ligado com partículas abrasivas contidas dentro de um material de ligação, o corpo abrasivo ligado compreende um módulo de elasticidade (MOE) interfacial de material abrasivo com partícula para ligação de, pelo menos 225 GPa em que o material de ligação compreende um conteúdo total de uma combinação de composto de óxido alcalino (R2O) e composto de óxido alcalino-terroso (RO), de pelo menos 14% em peso para um peso total do material de ligação em que o material de ligação compreende um óxido de boro (B2O3) contendo de pelo menos 11% em peso e não superior à 17% em peso de um peso total do material de ligação e em que o corpo abrasivo ligado é configurado para moer uma peça composta por metal a uma velocidade de menos 35 m/s .

2. Artigo abrasivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o corpo abrasivo ligado compreende uma dureza interfacial de material abrasivo com partícula de ligação de pelo menos 13 GPa.

3. Artigo abrasivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o corpo abrasivo ligado compreende uma porosidade de, pelo menos, 42% em volume a 70% em volume de um volume total do corpo abrasivo ligado, e o corpo abrasivo ligado compreende pelo menos 35% em volume de partículas abrasivas do volume total do corpo abrasivo ligado.

4. Artigo abrasivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de ligação é formado a partir de, pelo menos, um composto de óxido alcalino (R2O) e pelo menos um composto de óxido alcalino-terroso (RO), em que um teor total do composto de óxido alcalino e do composto de óxido alcalino-terroso não seja superior à 20% em peso.

5. Artigo abrasivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de ligação é composto por uma razão do percentual em peso de óxido de silício (SiO2) para o percentual em peso de Li2O (SiO2: Li2O) de 9,6 a 26.

6. Artigo abrasivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de ligação é composto por uma razão do percentual em peso de óxido de silício (SiO2) para o percentual em peso de Na2O (SiO2:Na2O) de 4,8 a 10,4.

7. Artigo abrasivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de ligação é composto por uma razão do percentual em peso de óxido de silício (SiO2) para o percentual em peso de K2O (SiO2:K2O) de 9,6 a 26.

8. Artigo abrasivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de ligação é composto por uma razão do percentual em peso de óxido de silício (SiO2) para o percentual em peso de B2O3 (SiO2:B2O3) de 2,8 a 5,2.

9. Artigo abrasivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de ligação é composto por uma razão do percentual em peso de Li2O para o percentual em peso de Na2O (Li2O:Na2O) de 0,2 a 1.

10. Artigo abrasivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de ligação compreende uma razão do percentual em peso de Li2O para o percentual em peso de K2O (Li2O:K2O) de 0,4 a 2,5.

11. Artigo abrasivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de ligação é composto por uma razão do percentual em peso de Na2O para o percentual em peso de K2O (Na2O:K2O) de 1 a 5.

12. Artigo abrasivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o corpo abrasivo ligado é composto por um fator de moagem definido como uma alteração do raio de eixo x sobre uma alteração na taxa de alimentação, e o fator de moagem não é superior à 0,040 para uma taxa de alimentação (Z'w) de pelo menos 25,4mm/min (1,0 polegada/min).

13. Artigo abrasivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o corpo abrasivo ligado é composto por um fator de moagem definido como uma alteração do raio de eixo y sobre uma alteração na taxa de alimentação, e o fator de moagem não é superior à 0,018 para uma taxa de alimentação (Z'w) de pelo menos 25,4mm/min (1,0 polegada/min).

14. Artigo abrasivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de ligação é formado a partir de não superior à 20% em peso de óxido de boro (B2O3), tendo uma razão de percentual em peso de sílica (SiO2): percentual em peso de alumina (Al2O3) não superior à 3,2 (por percentual em peso) e não superior à 3,0% em peso de óxido de fósforo (P2O5), em que o corpo abrasivo ligado tem uma porosidade de, pelo menos, 42% em volume do volume total do corpo abrasivo ligado.

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