DE2246705B2 - Verfahren zur Herstellung von Schleifmitteln mit hoher Kornzähigkeit - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Schleifmitteln mit hoher Kornzähigkeit

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Description

Schleifmittel rrit hoher Kornzähigkeit, die zum Beispiel zur Herstellung von Schleifscheiben zum Schruppschliff bei hohen Anpreß-urücken verwendet werden, bestehen im allgemeinen aus zusammengeschmolzenen Mischungen von Alu-.iiniumoxyd und Zirkoniumoxyd, in die noch weitere Bestandteile eingebracht werden können, wie zum Beispiel Chromoxyd, Titanoxyd oder ähnliche Stoffe.
Die geschmolzenen Materialien werden zur Erzielung einer genügend feinen Kristalltextur in geeigneter und bekannter Weise rasch abgekühlt, und sie erstarren dabei.
Nach Zerkleinern, Vermählen und Absieben dienen die so erhaltenen Körnungen als Schleifkorn.
Es liegt auf der Hand, daß es zur Erzielung einer hohen Kornzähigkeit, wie sie für die beabsichtigten Zwecke verlangt wird, notwendig ist, daß das beim Erstarren entstehende Kristallgefüge aus Aluminiumoxyd-Primärkristallen und Zirkoniumoxyd Aluminiumoxyd-Eutektikum möglichst wenig Störstellen enthält. Störstellen können dabei mechanische Fehler, z. B. Risse, sein. Es können aber auch interkristalline Kristall- oder Glasphasen vorliegen, die den Zusammenhalt der Kristalle schwächen.
Das Schmelzen von Materialien der hier beschriebenen Art geschieht immer in einer Umgebung, die Kohlenstoff enthält. Dabei kann es sich um die Wände des Ofengefädes selbst, wie auch um die Elektroden zur Stromzuführung handeln. Trifft man weiter keine Vorkehrungen, so wird die Schmelze und damit das entstehende Produkt gewisse Mengen Kohlenstoff aufnehmen. Diese können entweder in freier Form im Produkt verbleiben oder aus den Bestandteilen der Schmelze durch Reduktion Fremdphasen erzeugen. In beiden Fällen resultiert daraus eine mechanische Schwächung des Endproduktes.
Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, ein Schleifkorn mit erhöhter Kornzähii'kcit zu erhalten, wenn man der Schmelze kurz vor dem Abgießen Stoffe zusetzt, die als Akzeptoren für Kohlenstoff dienen können. Es kommen dafür Metalle und reduzierbare Metalloxyde oder Gemische derselben in Frage.
ί Beim Einsatz von Metallen wird der Kohlenstoff aus der Schmelze ausgewaschen und ins Metall aufgenommen. Beim Einsatz von Metalloxyden dient der Kohlenstoff der Schmelze zur Reduktion aes Metalloxyds. Als Metall wird vcrzugseise Eisen und afc redu-
I» zierbares Metalloxyd Eisenoxyd, insbesondere Fe2O3, verwendet. Diese Zusätze sind auch geeignet, etwaige andere Verunreinigungen wie beispielsweise Phosphor unschädlich zu machen.
Beispiel 1
In einem mit einem Kohlefutter ausgekleideten Tiegel wurden in einem Lichtbogenofen 500 kg Material folgender Zusammensetzung geschmolzen:
25% Zirkoniumoxyd
2» 72% Aluminiumoxyd
2% Titanoxyd
ca. 1% andere Verunreinigungen.
Die Charge wird im Laufe von ca. 3 Stunden in den Ofen eingetragen.
->"> Zusammen mit den letzten 50 kg der Charge werden 50 kg Stahlspäne eingebracht und geschmolzen. Die Schmelze wird nach dem Verfahren der Patentanmeldung P 2160705.6 auf vorgelegte Ferrosilizium-Stücke ausgegossen, wobei die Schleifmittel-ι» schmelze erstarrt und die Ferrosilizium-Stücke durch die Erstarrungswärme aufgeschmolzen werden. Die weitere Abkühlung der erstarrten Schleifmittelschmelze erfolgt danach in der Weise, daß das geschmolzene Ferrosilizium bei kc nstanter Temperatur r> seinerseits erstarrt und dadurch den Abkühlungsvorgang der erstarrten Schleifmittelschmelze verzögert. Das erstarrte und erkaltete Material wird mechanisch von den Ferrosilizium-Stücken getrennt und zu Schleifkorn verarbeitet.
Beispiel 2
Die Schmelze wird in der gleichen Weise und in gleicher Zusammensetzung durchgeführt wie in Beispiel 1.
ι. Zusätzlich zu den Stahlspänen werden in der Schmelze kurz vor dem Abgießen noch 5 kg Eisenoxyd (Fe2O3) zugesetzt.
Die weitere Verarbeitung geschieht in gleicher Weise wie in Beispiel 1.
Beispiel 3
In einem Ofen, wie er in Beispiel 1 beschrieben ist, werden 500 kg Material folgender Zusammensetzung geschmolzen:
-,-, 22,7% Zirkoniumoxyd
65,5% Aluminiumoxyd
1,8% Titanoxyd
0,9% andere Verunreinigungen
9,1% Stahlspäne.
mi Zusammen mit den letzten 50 kg der Charge werden weitere 50 kg Stahlspänc eingetragen.
Kurz vor dem Abgießen werden noch 5 kg Eisenoxyd zugesetzt. Die weitere Verarbeitung geschieht in gleicher Weise wie in Beispiel I.
Beispiel 4
In einem Ofen, wie er in Beispiel 1 beschrieben ist, werden 500 kg Material folgender Zusammensetzung
geschmolzen:
25% Zirkoniumoxyd
73% AIuminiuiTjoxyd
1% Tjtanoxyd
ca. 1% andere Verunreinigungen.
Zusammen mit den letzten 50 kg der Charge werden 50 kg Stahlspäne eingetragen.
Kurz vor dem Abgießen werden noch 5 kg Eisenoxyd zugesetzt. Die weitere Verarbeitung geschieht in gleicher Weise wie in Beispiel 1.
Beispiel 5 (Vergleichsbeispiel)
In einem Ofen, wie er in Beispiel 1 beschrieben ist, werden 500 kg Material folgender Zusammensetzung geschmolzen:
25% Zirkoniumoxyd
72% Aluminiumoxyd
2% Titanoxyd
ca. 1% andere Verunreinigungen.
Die Schmelze wird ohne weitere Zusätze in der in Beispie! 1 beschriebenen Weise ausgegossen und in gleicher Weise zu Schleifkorn verarbeitet.
Zum Vergleich wurden mehrere Korn-Muster mit verschiedenem Schüttgewicht hergestellt (Beispiele 5 a, b, c).
Vergleich der Ergebnisse
Die Kornzähigkeiten werden an der Körnung Nr. 14 nach der Korngrößen-Norm der FEPA mittels der von der FEPA anerkannten Meßmethode (Kugelmühle) bestimmt. Bei dieser Meßmethode wird Schleifkorn in eine Kugelmühle gegeben und die Zahl der Umdrehungen bestimmt, beider V3 der angegebenen Menge des Korns durch den Mahlvorgang zerstört
wird. Der dekadische Logarithmus dieser Umdrehungszahl wird als Komzähigkeit bezeichnet.
In die Ergebnisse der Kornzähigkeitsmessung geht das Schüttgewicht des Kornes in starkem Maße ein, da es durch die Form des Einzelkornes bestimmt wird. Es ist also notwendig, das Schüttgewicht zu berücksichtigen.
Anhand einer graphischen Darstellung lassen sich die Ergebnisse sehr gut darstellen (Tabelle 1 und Figur).
Die nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten Körnungen unterscheiden sich von den nach früher bekannten Verfahren hergestellten dadurch, daß sie bei gleichem Schüttgewicht erhöhte Kornzähigkeiten oder, anders ausgedrückt, die gleiche Komzähigkeit schon bei niedrigerem Schüttgewicht erreichen. Es handelt sich also bei dem erfindungsgemäßen Verfahren um eine Verbesserung einer echten Materialeigenschaft, die vom Schüttgewicht unabhängig ist.
Tabelle
Korn 14
Schüttgewicht
g/i		 Komzähigkeit
Beispiel 1 2,183 4,24
Beispiel 2 2,196 4,33
Beispiel 3 2,258 4,00
Beispiel 4 2,276 4,86
Beispiel 5a 2,156 3,74
Beispiel 5b 2,294 4,39
Beispiel 5c 2,378 4,98
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche;
1. Verfahren zum Herstellen eines SchJeiflcorns, das aus mehreren oxydischen Komponenten zusammengeschmolzen und bis zur Erstarrung schroff abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man der Schmelze kurz vor dem Abgießen Stoffe zusetzt, die als Sammler für den in der Schmelze vorhandenen Kohlenstoff dienen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Metall oder reduzierbare Metalloxyde zusetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Eisen zusetzt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Eisenoxyd zusetzt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Eisen und Eisenosyd zusetzt.
6. Verfahren nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das Eisen in Form von Eisenspänen, in einer Menge von 5 bis 15% und/ oder 0,1 bis 5%, vorzugsweise 0,5 bis 2,5% Eisenoxyd zusetzt.
DE19722246705 1972-09-22 1972-09-22 Verfahren zur Herstellung von Schleifmitteln mit hoher Kornzähigkeit Expired DE2246705C3 (de)

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DE2246705B2 true DE2246705B2 (de) 1980-07-03
DE2246705C3 DE2246705C3 (de) 1981-05-14

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FR2787106B1 (fr) * 1998-12-09 2002-01-04 Produits Refractaires Grains ceramiques fondus alumine-zircone, outils abrasifs et pieces refractaires produits a partir de ces grains

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1118078B (de) * 1958-02-05 1961-11-23 Degussa Hartstoffkoerper und Verfahren zu seiner Herstellung

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