CN1032512A - 粘结磨具 - Google Patents

粘结磨具 Download PDF

Info

Publication number
CN1032512A
CN1032512A CN88107748A CN88107748A CN1032512A CN 1032512 A CN1032512 A CN 1032512A CN 88107748 A CN88107748 A CN 88107748A CN 88107748 A CN88107748 A CN 88107748A CN 1032512 A CN1032512 A CN 1032512A
Authority
CN
China
Prior art keywords
abrasive
alumina
grinding
bonded abrasives
emery wheel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN88107748A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1015785B (zh
Inventor
查尔斯V·鲁德
伦纳德·K·普卡特
克里斯奥特·萨布曼安
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Abrasives Inc
Original Assignee
Norton Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=22253560&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN1032512(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Norton Co filed Critical Norton Co
Publication of CN1032512A publication Critical patent/CN1032512A/zh
Publication of CN1015785B publication Critical patent/CN1015785B/zh
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/34Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1409Abrasive particles per se
    • C09K3/1418Abrasive particles per se obtained by division of a mass agglomerated by sintering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/34Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties
    • B24D3/346Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties utilised during polishing, or grinding operation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)

Abstract

粘结磨具,它比现有技术中公知的磨削某些硬材 料的磨具有更可贵的有效磨削性能。它可以通过把 传统的超级磨料和氧化铝磨料结合起来制成。其特 征是,微结构主要由致密的十分细小的α氧化铝晶体 或铝尖晶石例如铝酸镁组成。在最佳类型的氧化铝 磨料中的主要微晶体最大尺寸不超过0.3微米,而且 一般在放大约5000倍时,显示很少或没有规则面, 而且大致等轴,纵横比不高于2,通常小于1.5。

Description

本发明涉及粘结磨具,特别是砂轮。它一般由分散的、不同粒度的磨料与不同性质的连续粘结材料,例如玻璃、固化树脂或金属混合而成。其中某些磨料是一种称之为“超级磨料”的材料,例如金刚石、立方氮化硼(CBN)或类似物。金刚石和立方氮化硼(CBN)可以是单晶体或多晶体。超级磨料比某些传统磨料,例如氧化铝、氧化锆-氧化铝和碳化硅,硬得多,但也贵得多。
每单位体积的超级磨料的价格一般是其它传统磨料的一千倍,但是在磨削某些材料例如工具钢时,这种花费是值得的。采用超级磨料的粒度范围主要约为100-400。一般来说,在现有技术中,已发现虽然在一个含有超级磨料的砂轮中,通常要求有一定量的气孔,但是含有超级磨料的磨具的整个磨削性能与超级磨料在该磨具中所占的体积百分数密切相关。在现有技术中,已把超级磨料与传统磨料在磨具中一起使用,但是在这种产品中传统磨料的功能主要是作为一种填料,若作为磨料在磨具用于硬工件例如工具钢磨削时,对整个磨具的寿命没有什么作用。例如1987年3月24公告的马可霍夫(Makhouf)等人的美国专利US    4652277指出,使用碳化硅和氧化铝有助于使仅在轮缘部分有立方氮化硼(CBN)的砂轮轮缘部分和心部的热膨胀系数尽可能相互接近。但是它没有提出这些传统磨料做为磨料对砂轮的磨削性能直接有所贡献的建议。
已经发现,把一种特殊类型的烧结氧化铝磨料与超级磨料一起使用,可使含有给定体积百分比的超级磨料的粘结磨具的磨削效率在很多应用中得到明显提高。适合于本发明的铝土磨料磨粒在此被称之为“微晶氧化铝”或“MCA”。这些磨料可以用例如美国专利US    4623364和US    4314827所述的溶胶、凝胶工艺制造。而以前一项专利的工艺最佳,它把十分细小的“晶种”加到溶胶中,晶种材料的量不超过最终产品中氧化铝总重量的5%,最好不超过2%。与不采用晶种的美国专利US    4314827的工艺相比,采用引晶技术获得的晶体结构细小得多,而且引晶产品制造的磨料具有更高的密度和硬度。MCA在砂轮成分中可以占到砂轮体积的大约47%,到少至占砂轮体积的10%。显然,MCA的量越大,所节省的成本越多。
用于本发明的微晶氧化铝的特征在于它最好是一种微结构,正如通过在光学或电子显微镜下放大5000~20000倍作传统的横截面检查所揭示的那样,它主要含有致密的十分细小的α氧化铝晶体或铝尖晶石例如铝酸镁的晶体。大多数微晶的最大尺寸不超过0.7微米,而且经常是不超过0.3微米。大多数微晶在放大约5000倍时,一般很少或没有规则面而且大致等轴,纵横比不大于2,通常小于1.5。
除上述主要微晶特征外,本发明所用的微晶氧化铝MCA能够达到其它材料体积的大约40%。所说的其它材料,例如粗氧化铝条状晶体,据信是由一些主要是更细小的微晶生长形成的,或由具有粗劣晶界的尖晶石基体形成的。
本发明所用的微晶氧化铝磨料MCA最好具有至少90%的密度,更好是具有与它们的化学分析相一致的至少95%的理论密度,而且最好具有至少16千兆帕的硬度,更好是至少18千兆帕,最最好是至少19千兆帕的硬度。
本发明所用的微晶氧化铝MCA可以利用各种工艺制造。最好是利用美国专利US    4623364;4314827;4744802所述和要求权利的那些工艺制造。因此它们被参考写入本说明书。根据第一和第三篇专利所制成的磨料是通过把十分细小的晶体晶种颗粒与溶胶或凝胶相混合制成的,溶胶或凝胶含有水化形式的氧化铝,例如勃姆石,而且也可以任意含有其它能够与部分氧化铝成份形成尖晶石的材料,例如氧化镁。然后使加了晶种的溶胶或凝胶干燥,并把干的加了晶种的凝胶经过适当的时间加热到一适当的温度,以产生所要求的微结构。磨料磨粒的微结构最好是无晶格的。在最后加热之前或之后,都能完成磨粒的分选,但最好在加热之前进行,因为较容易。
美国专利US    4623364清楚指出,任何有效的晶种材料,例如氧化铁,都可以替换α氧化铝晶种,而且虽然一般最好用考垂哥(Cottringer)指出的溶胶和晶种,但任何形式的水化氧化铝溶胶或凝胶都可以引晶。在使用考垂哥指出的最佳材料时,晶种最好细小到实际所能够获得的程度,晶种的总量不超过最终产品中全部氧化铝重量的5%,不超过2%更好。
根据本发明,把细小微晶氧化铝磨粒和一起使用的超级磨料磨粒与普通粘结剂配料混合,并任意加入多孔结构的形成料,压成适当的形状,再经加热形成成分大致均匀的磨具。所有这些都是按照传统的磨料粘结方法和实践进行的。该技术中普通的任何一般类型的粘结剂,例如玻璃或陶瓷、热固树脂、或金属,都可以有效地使用,也可用混合粘结剂,如金属填充热固树脂粘结剂和树脂浸渍陶瓷粘结剂。所有公知的填料,活性的和非活性的,都可用于本发明,例如,在超级磨料砂轮中的聚四氟乙烯、石墨和银,以及硫酸钾、冰晶石、兰晶石等。另外,本发明的混合磨料的特征是能够集中分布在磨具的外部,例如通过电镀把磨粒夹在支撑面上的金属电镀层之中,或通过把混合磨料放在钎焊型金属合金的周围,然后在真空炉中局部软化或熔化合金,使磨料充分渗进合金之中,以便在磨具冷却后能够固定住它们。这也是传统的适合于使用在本发明上的制造技术。一般来说,根据本发明,现有技术中公知的任何传统类型或形状的采用相当数量的超级磨料的粘结磨具,都可用本发明提供的用具有细小微晶氧化铝磨料取代部分超级磨料的方法,以另一种常规方式有利地制造出来。
本发明的实践和价值可从以下不受限制的实例中进一步得到理解。
实例1-5与对比实例C1-C6
这些实例所述的砂轮是用一种特殊类型的陶瓷粘结剂制造的,它具有表1所示的组分。
表1
陶瓷粘结剂Ⅰ的组分
氧化物分子式:Na2O K2O MgO CaO SiO2Al2O3B2O3Fe2O3TiO2
克分子数:0.47    0.07    0.25    0.21    3.77    0.58    0.65    0.01    0.03
配料以传统方式混合之后,压成半成品,放在窑中以每小时60℃的速度加热到1100℃,然后在无外来热输入的条件下闭窑冷却,直到窑达到室温为止。使用了三种类型的磨料:来源于通用电气公司的普通单晶立方氮化硼,在下表中以CBN表示:由马萨诸塞洲乌司德的诺顿公司(Norton    Company    of    Worcester,Massachusetts)制造的并称为SG的微晶铝土磨料,在下表中以MCA表示;以及来自诺顿公司的牌号为32A的高纯度熔凝氧化铝磨料,在下表中以32A表示。全部所用磨料粒度等级是ANSI标准所规定的150或180。为这些实例所制砂轮,外径大约19mm,中心安装孔直径大约6.35mm,厚度大约15.9mm。砂轮的具体组分见表2。
表2
实例1-5和对比实例C1-C6的砂轮组分
实例号    体积百分比    备注
气孔率    CBN    MCA    32A
C137 0 0 48
C238 0 48 0
C338 0 48 0 *
1    38    3    45    0
2    38    6    42    0
3    38    9    39    0
4    25    25    23    0
C425 25 0 23 *
5    25    37.5    9.5    0    *
C525 37.5 0 9.5 *
C625 50 0 0 *
*:这些砂轮的粘结剂中使用了普通高铝红柱石填料。
具有表2所示组分的砂轮,用具有外径大约70mm,中心孔直径大约25.4mm,厚度大约9.5mm的圆盘工件进行磨削试验。在一种在此简称为“ID磨削”类型的试验中,这种圆盘的内径在砂轮以每分钟10,000英尺的圆周速度下迴转,以每分钟磨去金属2.43cm3/min(低)和5.74cm3/min(高)两种特定体积去除量为进给率,并假定砂轮无磨损的条件下进行内圆磨削。磨削时用一迴转的金刚石工具以传统方法定期修整砂轮。砂轮和工件在磨削时用充足的普通油流(无色或Bagley 1572型)冷却。砂轮用普通磨床(Bryant 263型)驱动。工件由A.I.S.I.52100号工具钢制成,淬硬到洛氏硬度Rc60,磨削试验结果见表3。“G比”是磨掉的金属体积与磨去该数量的金属时砂轮磨损的体积之比。所示的相对G比和相对吸收功率值是取砂轮C1的数值为100,其它砂轮的数值与之相比较,所得的与砂轮C1这一值的相应比值。
表3
用实例1-5和对比实例C1-C6的砂轮
在淬硬的52100号钢上进行磨削试验结果
砂轮    工件金属去除率    相对
标称    实际    G    比    吸收    CBN
型号 Cm3/min 绝对 相对 功率 体积%
C1低 2.38 1166 100 100 0
高    5.24    426    100    100
C2低 2.29 1250 107 164 0
高    5.42    1688    396    147
C3低 2.16 1981 170 211 0
高    5.19    608    143    198    3
1    低    2.29    4000    342    198    3
高    5.01    4266    1000    209
2    低    2.29    6829    586    146    6
高    5.11    11,452    2688    172
3    低    2.28    8622    739    129    9
高    5.29    8673    2035    137
4    低    2.39    4221    362    96    25
高    5.34    4241    995    129
C4低 2.43 4802 412 60 25
5    低    2.34    8522    731    86    37.5
高    5.49    4845    1137    111
C5低 2.39 16890 1448 79 37.5
高    5.52    11359    2666    168
C6低 2.34 11329 972 93 50
高    5.46    11234    2637    111
这些结果表明,仅有6%CBN(立方氮化硼)的混有微晶氧化铝磨料的2型砂轮,却具有和现有技术中含10倍以上昂贵CBN磨料的C5型砂轮大致相同的G比和吸收功率。其G比比任何其它试验砂轮好得多,不会吸收如此之多的功率而丧失G比方面的优势。在低进给率时,3型砂轮的G比高于任何其它CBN少于37.5%的试验砂轮,而不吸收过多的功率,因此具有明显的经济效益,甚至CBN少到3%的砂轮也具有比没有一点CBN的试验砂轮更好的性能。
对比实例C8-C9
除MCA被32A磨料替换外,实例C8和C9完全按上述实例1、2和3一样制造和试验。这些砂轮的磨削效率比1、2和3型砂轮的十分之一还低。
实例6和对比实例7-9
6型砂轮具有3型砂轮同样的组分。但是压成的砂轮半成品被加热到最高930℃而不是1100℃。对比实例7具有25%体积的CBN,25%体积的气孔率和23%体积的粒度为150的熔凝氧化铝磨料,并加热到最大930℃,其它方面与4型砂轮一样。对比实例C8和C9除C8中的CBN磨料被MCA磨料全部替换,以及C9中的CBN磨料被32A全部替换外,和C7一样。所有这四种类型的组分都制成外圆磨削试验用的直径为127mm的砂轮,和内圆磨削试验用的直径为76.2mm的砂轮。除了工件选用的铬镍铁合金718和A.I.S.I.-M7号工具钢,以及前面选用的A.I.S.I-52100号钢外,磨削的试验条件与前面所述实例完全相同,工件的内、外圆均以多种金属去除率进行磨削,从这些试验得到的具有代表性的数据,在油(无色和Bagly 1572号)中磨削的由表4给出;在水和水溶性油乳化液中磨削的由表5给出。
表4
6型和C7-C9型砂轮在油中的磨削性能
砂轮    磨削
型号    铬镍铁合金718    A.I.S.I    52100    A.I.S.T    M7
G比RMR    G比    RMR    G比    RMR
磨内圆
C71600 1 3000-4000 4-6 1500 6
6    800    1    2250    4    1050    3
C8150 1 300 8 90 6
C950 1 150 4 30 3
磨外圆
C72130 1 2000-3200 1 1000 2
6    270    1    2000-3200    1    600    1
C890 1 320 8 100 3
C930 1 80 2 20 1
注:RMR=relative    metal    removal    rate(相对金属去除率)
一般来说,在表4和表5所示的试验类型中,G比值随金属去除率的增加而减小。表中既给出金属去除率范围又给出相应的G比值范围时,应理解为最高G比值通常与最低的金属去除率对应。表中仅给出G比值的范围,说明实际结果变化可以是很大的。这种可变性可能是由于所试验的那批金属的变化或是未知因素制成的。
表4说明,根据本发明的砂轮在磨削52100材料的外圆时,在性能上基本与几乎三种类型含有同样多的昂贵超级磨料的砂轮等效。而且或许除铬镍铁合金的外圆磨削外,全部试验表明,与富集超级磨料的砂轮比较,本发明的砂轮是有经济效益的。本发明的砂轮较所试验的不含任何超级磨料的现有技术的砂轮优越得多。
表5
6型和C7-C9型砂轮在水溶性油中的磨削性能
磨削
砂轮    铬镍铁合金718    A.I.S.I-52100    A.I.S.I    M7
型号    G比    RMR    G比    RMR    G比    RMR
磨内圆
C740 0.2 400-1200 1-1.5 200-700 0.4-1
6    12    0.15    300    0.6    70    0.25
C88 0.3 120 1.0 12 1.0
C98 0.3 80 0.6 8 0.6
磨外圆
C730 0.15 1000 0.6 150 0.4
6    5    0.1    150    0.4    25    0.15
C87 0.6 60 2.0 10 0.8
C95 0.6 25 1.0 6 0.6
注:RMR=relative    metal    removal    rate(相对金属去除率)
表5中的数据说明,根据本发明的砂轮的相对性能用水溶性油乳化液冷却剂不如直接用油冷却剂好。即便如此,根据本发明的砂轮与无超级磨料的砂轮相比也是有经济效益的。
实例7-8和对比实例C10-C11
这些实例说明本发明应用到磨料集中分布在外表面基本成一单层的磨具上的情况,在这些特定情况下,粘结剂是一种钎焊合金,并按如下步骤应用:
1)在预成形件典型地是钢时,先进行清理并喷砂;
2)在预成形件上涂上钎焊膏,钎焊层厚度随粒度大小、浓度、磨粒暴露程度等因素变化;
3)把磨料散布在钎焊膏上;
4)把工件放进最小真空度为1×10-4乇的真空炉中;
5)根据所涂钎焊膏,把工件加热到钎焊温度;
6)在真空中冷却工件。
除进行装饰工艺外,工件已完成。
钎焊膏是一种可买到的AWS    BVAg-86改良型合金,适用于粘结湿材料例如陶瓷、金刚石、CBN等难粘结材料。
这些实例的所有类型的磨具在有效的外层中的全部磨料具有相同的体积百分比。C10型的磨料都是CBN;C11型是一半CBN,一半38A;C7型是一半CBN,一半MCA;C8型是3/4的CBN,1/4的MCA。SG/CBN试验所用的磨料浓度以100%表示,它表示用散布方法可获得的最高密度,实际上这相当磨料覆盖磨具横截面积的75%左右,或在粒度为80的情况下,大致为1.4ct/in·Sg(克拉/平方英寸)。
这些实例的产品中,磨料从成品磨具表面突出的程度比所有前述工艺方法制造的砂轮高得多。这就使这种类型的产品具有快的初切削,并相应地具有快的初磨损,这使得精确测定磨具的体积磨损很困难。因此,对这些实例,测量性能的方法改为测量去除的金属体积与相应的砂轮半径的变化,而不是测量其体积的变化。在一个具有代表性的试验条件下的结果表示在表6中。
表6
实例7-8和C10-C11型磨具的磨损
和去除的金属体积的比较
相对累积    磨具直径累积减小mm
切削金属体积 7 8 C10C11
3    0.101    0.101    0.096    0.123
4    0.104    0.140    0.103    0.182
6    0.121    0.173    0.121    0.177
9    0.127    0.203    0.127    0.208
表6说明7型和C10型几乎可以匹敌,而其他类型则不如。因为7型所含超级磨料仅仅是C10型的一半,这清楚表明7型更经济。
实例9和对比实例C12这些实例说明本发明的具有热固树脂粘结剂的磨具和干磨时的试验。对比实例C12具有25%体积的涂镍CBN磨料(这种具有涂层的氮化硼以下用CB表示)。实例9有同样量的CBN,但还有4.75%体积的粒度为100MCA。两种砂轮的半成品粘结物组成如下:
CBN+磨料涂层+六氟硅酸钠    47.0%    体积
长流酚树脂+石灰    36.7%    体积
液态啡?#160;   2.3%    体积
银粉    14.0%    体积
为制造粘结磨料,磨料和粘结剂以传统方式混合,然后装入钢模中并且在大约160℃、40兆帕的压力下模压30分钟左右,以生产出成品砂轮。
以3600英尺/分的圆周速度磨削由A.I.S.I.M-2型钢制成的淬硬到洛氏硬度Rc65的工件,用表7所示的四种不同的固定进给量进行试验。
表7
9型和C12型砂轮的相对G比和相对吸收功率
进给深度mm:0.025    0.076    0.127    0.178
9型的G比/
C12型的G比:1.3 1.37 1.44 1.47
9型的吸收功率/
C12型的吸收功率:1.21 1.20 1.11 1.05
由于两种类型的砂轮的G比之比总是高于功率吸收速率之比,因此根据本发明的砂轮随着进给深度的增加,其优越性也愈明显。
实例    10-11
这些实例说明使用陶瓷型粘结剂对本发明的砂轮的性能有重要作用。
陶瓷粘结砂轮外径为127mm,厚16mm,中心孔径22mm,是按传统方式制造的。以10型表示的一套砂轮用3GF259A型玻璃料粘结,它可从宾夕法尼亚州皮塔斯堡的O.霍麦公司(O.Hommel    Co.,Pittsburgh,Pennsyl    vania)购得,并在900℃下焙烧,以烧熟粘结剂。另一套砂轮以11型表示,它用从马萨诸塞州乌斯特的诺顿公司(Norton    Company    of    Worcester,Massachusetts)购得的HA4型粘结剂粘结,这些砂轮也在900℃下焙烧。该砂轮是可广泛用于很多磨削方式的直环型砂轮,其上的磨料是金刚石或CBN。砂轮的环或砂轮的磨削部分是由下列混合成分组成的,并形成所示的成品体积百分比组分。
10型砂轮    11型砂轮
材料    成品    成品
体积%    混合成分    体积%    混合成分
CBN    9    8.2g    9    8.19
(140/170    (140/170
粒度)    粒度)
US-4623364
所述
粒度150的MCA
磨料    39    39.6g    39    39.96g
O.Hommcl公
司玻璃料    27    16.9g
HA4粘结剂    14.61    10.56g
水    4.83g
甘油    0.54g
甲醇纤维素    0.13g
糊精    0.21g
Aeromer    30    2.08g
气孔    25    37.39
砂轮心部具有下列混合成份和成品体积百分比组分:
10型砂轮    11型砂轮
材料    成品体积    混合成分    成品体积    混合成分
%    %
38A,粒度150    44.8    342.78g    39    298.97g
SiC,粒度150    9    56.32g
O.Hommel公司
玻璃料    25.2    118.05g
HA4粘结剂    14.61    79.00g
水    28.04g
甘油    3.16g
甲醇纤维素    0.74g
糊精    1.56g
Aeromer    30    15.31g
气孔    30    37.39
制成后的沙轮用10∶1的水和水溶性油比例配制的乳化液作冷却液,对52100钢进行磨削试验。磨削时10型砂轮的G比几乎是11型砂轮的两倍,而吸收功率还稍小一些。应当注意,10型砂轮的磨削部分含有25%体积的气孔,而11型砂轮是37.39%。烧结后的粘结剂性质较软,因此磨削时没有顶磨现象,加到10型砂轮中的粘结剂较多,使得两种砂轮具有差不多同样的实际硬度。
实例12和对比实例C12
这些实际说明本发明的没有特别突出在外部的磨料的金属粘结砂轮的使用情况。实例12使用了体积比为3∶1的CBN和MCA磨料,而对比实例C12全部是CBN磨料,且具有相同的总体积。粘结剂的组分是81.4%的铜和18.6%的锡。砂轮的制造是通过把铜、锡粉末与加湿剂相混合,然后加入磨料并再次混合,在大约330兆帕的压力下冷压入一个芯子,制成砂轮半成品。在混合了氮和氢的气氛中烧结,经过5小时达到550℃左右终温,并保温3小时。全部砂轮制造工艺,除用混合型磨料外,都是传统技术。同一类型的砂轮同样条件下的两个试验的平均值表明,12型的G比高出C12型17%,而吸收的功率少大约10%,因此12型是更可取的。
实例13和对比实例C13
这些实例说明本发明的磨削钢用的以油冷却的热固树脂粘结剂砂轮的使用情况。实例13类似于实例9,除了磨料的总量是体积的25%,其中1/4是MCA,其余磨料是CB之外。13型与C12型砂轮,在低进给速度下,用油冷却磨削淬硬到洛氏硬度Rc65的A.I.S.I.M-2型钢的对比试验说明,13型砂轮的G比高于C12型砂轮,而吸收的功率还略少一些。
实例14和15
这些实例与实例9密切相关,除所用MCA磨料用传统的化学涂附法镀镍,所得镀层厚度相当于镀过的磨料重量的54%之外,所用材料与那个实例相同。除这点变化外,实例14与实例9相似,而实例15与实例14除所用磨料的量具有6.25%体积MCA和18.70%体积CB之外也相似。在干磨实例9所说明耐种质保庑├嘈偷纳奥值南喽孕阅芰性诒?中。
表8
14型、15型和C12型砂轮的相对G比和相对吸收功率
进给深度mm:0.076    0.127    0.178
14型G比/
C12型G比:1.30 1.60 2.58
15型G比/
C12型G比:1.30 1.79 2.23
14型吸收功率/
C12型吸收功率:1.24 1.22 1.16
15型吸收功率/
C12型吸收功率:1.12 1.04 0.99
比较表8和表7中的数据表明,在MCA磨粒镀镍时,用这种粘结剂的本发明的优点更为明显。14型和15型砂轮,除在磨削时用水乳化油冷却工件外,也进行了同样类型的磨削试验。14型和15型与C12型砂轮相比较的G比方面的优越性从表8所表明的水平明显下降了,但并未全部消失。

Claims (9)

1、一种粘结磨具,一般由分散的、不同粒度的磨料粘结在与该磨料化学性质不同的一种粘结材料的基体上组成,其改进之处是:磨具中具有超级磨料和铝土两种磨料,铝土磨料主要由最大尺寸不超过一微米的,大致等轴的α氧化铝或铝尖晶石微晶体所组成。
2、根据权利要求1所述的一种粘结磨具,其中所述的微晶体的最大尺寸不超过0.7微米。
3、根据权利要求1所述的一种粘结磨具,其中所述的微晶体的最大尺寸不超过0.3微米。
4、根据权利要求1-3所述的一种粘结磨具,其中所述的氧化铝磨料是无晶格的。
5、根据权利要求4、5或6所述的一种粘结磨具,其中所述的氧化铝磨料具有至少18千兆帕的硬度。
6、根据权利要求1、2、3、4或5所述的一种粘结磨具,其中所述的粘结材料基本上是由金属氧化物组成的一种玻璃。
7、根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的一种粘结磨具,其中超级磨料的体积不超过磨具总体积的9%。
8、根据权利要求1、2、3、4或5所述的一种粘结磨具,其中所述的粘结材料是一种酚的树脂固化物,而且该氧化铝磨料在被粘结进磨具之前镀了镍。
9、根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的一种粘结磨具,其中所述的氧化铝磨料的制造工艺由下列步骤组成:
a)把水化氧化铝的溶胶或凝胶与亚微晶体晶种混合起来,以便有效地经过加热把水化氧化铝转化成α氧化铝晶体,
b)使步骤a)中形成的混合物干燥,
c)在低于1500℃的温度下,对步骤b)中干燥好的混合物经过充分时间的加热,以便把氧化铝成分转化成α氧化铝或铝尖晶石,以及
d)从步骤c)的产品中选出适当等级大小的磨料。
CN88107748A 1987-09-14 1988-09-14 粘结磨具 Expired CN1015785B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US9578187A 1987-09-14 1987-09-14
US095,781 1987-09-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1032512A true CN1032512A (zh) 1989-04-26
CN1015785B CN1015785B (zh) 1992-03-11

Family

ID=22253560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN88107748A Expired CN1015785B (zh) 1987-09-14 1988-09-14 粘结磨具

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP0335930B1 (zh)
JP (1) JP2643401B2 (zh)
KR (1) KR950010538B1 (zh)
CN (1) CN1015785B (zh)
AT (1) ATE117233T1 (zh)
CA (1) CA1331838C (zh)
DE (1) DE3852819T2 (zh)
ES (1) ES2008823A6 (zh)
GR (1) GR1000486B (zh)
WO (1) WO1989002344A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101851488A (zh) * 2009-03-31 2010-10-06 三河市科大博德粉末有限公司 陶瓷结合剂金刚石磨块及其制造方法
CN102666018A (zh) * 2009-12-02 2012-09-12 圣戈班磨料磨具有限公司 粘结的磨料物品及形成方法
CN104768710A (zh) * 2012-10-31 2015-07-08 3M创新有限公司 成形磨料颗粒、制备方法及包含其的磨料制品
CN110253460A (zh) * 2019-07-01 2019-09-20 广东奇亮磨具有限公司 一种耐高温磨削耐磨型金刚磨块及其制备方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE68923263T2 (de) * 1988-12-06 1995-11-09 Idemitsu Kosan Co Vervendung eines specifischen Polyalkylenglykol Derivats als Schmiermittel für Kompressorkühlanlagen, Verfahren zum Schmieren und dieses Derivat enthaltende Kompressorkühlanlage.
CA2043283A1 (en) * 1990-07-06 1992-01-07 William F. Mccutcheon Coated abrasives
JP2954996B2 (ja) * 1990-08-23 1999-09-27 三菱重工業株式会社 工具用焼結材料
JP3138277B2 (ja) * 1991-10-16 2001-02-26 昭和電工株式会社 アルミナ質焼結砥粒、および研摩材製品
JP5781271B2 (ja) 2007-03-14 2015-09-16 サンーゴバン アブレイシブズ,インコーポレイティド ボンド研磨物品および製造方法
WO2008112914A2 (en) * 2007-03-14 2008-09-18 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Bonded abrasive article and method of making
CN105563351B (zh) * 2016-02-01 2018-07-10 中原工学院 一种人造锆宝石抛光加工用的金刚石磨盘

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH259538A (fr) * 1946-04-09 1949-01-31 A C Wickman Ltd Corps abrasif et procédé de fabrication de ce corps.
US2979414A (en) * 1957-11-15 1961-04-11 Us Ceramic Tile Company Ceramic tool material
US3437468A (en) * 1966-05-06 1969-04-08 Du Pont Alumina-spinel composite material
US3940276A (en) * 1973-11-01 1976-02-24 Corning Glass Works Spinel and aluminum-base metal cermet
US3944398A (en) * 1974-04-30 1976-03-16 Frank Rutherford Bell Method of forming an abrasive compact of cubic boron nitride
US4314827A (en) * 1979-06-29 1982-02-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Non-fused aluminum oxide-based abrasive mineral
US4518397A (en) * 1979-06-29 1985-05-21 Minnesota Mining And Manufacturing Company Articles containing non-fused aluminum oxide-based abrasive mineral
JPS56152583A (en) * 1980-04-23 1981-11-26 Daichiku:Kk Resinoid-bonded cutting wheel
US4334895A (en) * 1980-05-29 1982-06-15 Norton Company Glass bonded abrasive tool containing metal clad graphite
JPS5796780A (en) * 1980-12-02 1982-06-16 Katsuhiro Segawa Abrasive
ZA823417B (en) * 1981-05-27 1983-03-30 Kennecott Corp Superior high sodium and calcium sol gel abrasive and process for its production
JPS5890466A (ja) * 1982-11-04 1983-05-30 Toshiba Corp 研削砥石
US4543107A (en) * 1984-08-08 1985-09-24 Norton Company Vitrified bonded grinding wheels containing sintered gel aluminous abrasive grits
DE3346772A1 (de) * 1983-12-23 1985-09-26 Leningradskij technologičeskij institut imeni Lensoveta, Leningrad Alkalifreies bleiborosilikatglas und mischung zur herstellung eines schleifwerkzeuges mit diesem glas als glasbinder
US4623364A (en) * 1984-03-23 1986-11-18 Norton Company Abrasive material and method for preparing the same
NZ210805A (en) * 1984-01-19 1988-04-29 Norton Co Aluminous abrasive grits or shaped bodies
CA1254238A (en) * 1985-04-30 1989-05-16 Alvin P. Gerk Process for durable sol-gel produced alumina-based ceramics, abrasive grain and abrasive products
JPS6284977A (ja) * 1985-10-05 1987-04-18 Canon Inc 研削用ペレツト
JPS62130179A (ja) * 1985-11-29 1987-06-12 Fujimi Kenmazai Kogyo Kk 研削用組成物
US4770671A (en) * 1985-12-30 1988-09-13 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive grits formed of ceramic containing oxides of aluminum and yttrium, method of making and using the same and products made therewith
US4652277A (en) * 1986-04-25 1987-03-24 Dresser Industries, Inc. Composition and method for forming an abrasive article

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101851488A (zh) * 2009-03-31 2010-10-06 三河市科大博德粉末有限公司 陶瓷结合剂金刚石磨块及其制造方法
CN102666018A (zh) * 2009-12-02 2012-09-12 圣戈班磨料磨具有限公司 粘结的磨料物品及形成方法
CN102666018B (zh) * 2009-12-02 2015-11-25 圣戈班磨料磨具有限公司 粘结的磨料物品及形成方法
CN104768710A (zh) * 2012-10-31 2015-07-08 3M创新有限公司 成形磨料颗粒、制备方法及包含其的磨料制品
CN104768710B (zh) * 2012-10-31 2017-09-22 3M创新有限公司 成形磨料颗粒、制备方法及包含其的磨料制品
US10696883B2 (en) 2012-10-31 2020-06-30 3M Innovative Properties Company Shaped abrasive particles, methods of making, and abrasive articles including the same
US11530345B2 (en) 2012-10-31 2022-12-20 3M Innovative Properties Company Shaped abrasive particles, methods of making, and abrasive articles including the same
CN110253460A (zh) * 2019-07-01 2019-09-20 广东奇亮磨具有限公司 一种耐高温磨削耐磨型金刚磨块及其制备方法
CN110253460B (zh) * 2019-07-01 2020-05-22 广东奇亮磨具有限公司 一种耐高温磨削耐磨型金刚磨块及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP0335930A1 (en) 1989-10-11
DE3852819T2 (de) 1995-06-01
JP2643401B2 (ja) 1997-08-20
ES2008823A6 (es) 1989-08-01
KR890701284A (ko) 1989-12-20
CN1015785B (zh) 1992-03-11
GR880100599A (en) 1989-06-22
KR950010538B1 (ko) 1995-09-19
WO1989002344A1 (en) 1989-03-23
GR1000486B (el) 1992-07-30
ATE117233T1 (de) 1995-02-15
CA1331838C (en) 1994-09-06
EP0335930A4 (en) 1990-09-26
DE3852819D1 (de) 1995-03-02
EP0335930B1 (en) 1995-01-18
JPH02501209A (ja) 1990-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1036145C (zh) 烧结的溶胶凝胶氧化铝基磨料丝及其制造方法
CN1036207C (zh) 一种粘结的磨料制品
CN1096917C (zh) 改进的玻璃态磨料体
CN1589189A (zh) 多孔磨具和制造该用具的方法
CN1130274C (zh) 研磨工具
CN1079685A (zh) 制造玻态粘结磨料制品的方法和用该方法制造的产品
CN1162499C (zh) 铈基磨料、其原料及其制备方法
CN1053571A (zh) 经涂敷的研磨材料中的溶胶-凝胶法氧化铝磨粒混合物
JP4157082B2 (ja) 剛直に結合された薄い砥石の製造方法
CN1032512A (zh) 粘结磨具
JP2001246566A (ja) 研削用砥石およびその製造方法並びにそれを用いた研削方法
CN105108666B (zh) 一种加工pcd锯片用陶瓷金刚石砂轮及其制备方法
CA2246726C (en) Vitreous grinding tool containing metal coated abrasive
CN1098975A (zh) 用低氧化硼研磨的方法及低氧化硼制品和所使用的组合物
CN108406619B (zh) 抗氧化耐磨性能好的抛光机用抛光盘及其制备工艺
CN1272100A (zh) 制备磨粒的方法以及采用该方法制备的磨粒
CN1795078A (zh) 瓷胶结砂轮及其制造方法
CN2686722Y (zh) 扇形齿金刚石磨盘
US20030104763A1 (en) Tough and weak crystal mixing for low power grinding
JPH0584666A (ja) レジンボンド超砥粒砥石の製造法
JP2013052488A (ja) ダイヤモンド材料研磨用の研磨盤及びダイヤモンド材料の研磨方法
EP1141165B1 (en) Abrasive composition and tools for stone materials and ceramics
KR20120011282A (ko) 유리가공을 위한 다이아몬드 메탈공구 및 그 제조방법
JP2007229848A (ja) SiOx粉を含む成形体および砥石、それを用いた研削方法
JP3952721B2 (ja) ビトリファイドボンド超砥粒砥石

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C13 Decision
GR02 Examined patent application
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C15 Extension of patent right duration from 15 to 20 years for appl. with date before 31.12.1992 and still valid on 11.12.2001 (patent law change 1993)
OR01 Other related matters
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee