DE2450385A1

DE2450385A1 - Schleifmittel

Info

Publication number: DE2450385A1
Application number: DE19742450385
Authority: DE
Inventors: George Robert Watson
Original assignee: Norton Co
Current assignee: Saint Gobain Abrasives Inc
Priority date: 1973-10-24
Filing date: 1974-10-23
Publication date: 1975-04-30
Also published as: NO743768L; FR2249151B1; DE2450385C2; AU7444574A; CA1031169A; NO138944C; IT1024672B; JPS5736954B2; GB1452860A; FR2249151A1; JPS5078985A; NO138944B; US3881282A; ZA746592B

Description

Schleifmittel

Die Erfindung betrifft ein geschmolzenes Schleifmittel auf der Basis von Tonerde/Zirkoniumoxid mit zusätzlich Ceroxid für Schleifscheiben zum Grobschleifen.

Schleifmittel auf der Basis von geschmolzener Tonerde (Blektrokorund) und Zirkonerde haben sich seit den frühen 60iger Jahren als überlegen erwiesen (US-PS 3 181 938). Jüngere Untersuchungen, die in einer gleichzeitig eingereichten Anmeldung beschrieben werden, haben gezeigt, daß verbesserte Ergebnisse erzielt werden bei Zugabe von Geroxid zu einem Gemisch aus Tonerde und Zirkonerde, welches zu einem Schleifkorn gesintert wird. Die DT-OS 2 212 311 bringt ein Beispiel eines Tonerde-Zirkonerde-Öpinelschleifmittels, das C 1 % Ceroxid enthält, welches offensichtlich zugegeben wurde,' um das Zirkonoxid zu stabilisieren.

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Mit Bezug auf das Buch "Abrasives" von L. Coes, Jr.Springer-Verlag New York 1971, Seite 124, das sich mit der Theorie des Schleifens befaßt, lautet die Gleichung

K = KPVW a + W

M = Metallabtragungs- oder -abschliffgeschwindigkeit in kg(lbs)/h

P = die Anpreßkraft in kg(lbs)

V = Umfangs- oder Schleifkörpergeschwindigkeit in cm(ft)/rain K = Abschleifbarkeitskonstante des Metalls

¥ = Volumengeschwindigkeit der Zerstörung der Schleifscheiben struktur (Scheibenabnutzungsgeschwindigkeit in cm^ (cb.in

a = Zerstörbarkeits- oder Splitterbarkeitsfaktor des Schleifmittels

Auf Seite 127 des genannten Werkes werden die Schleifkosten durch die Gleichung

C = AW+L M

wiedergegeben, wobei C = Kosten in Cents/kg(lbs) für

abgeschliffenes Metall

A = Schleif kornkosten in Cents/cm-⁵ (cb.in)

L = Lohn- u.allgemeine Betriebskosten in Cents/h.

Setzt man in die Gleichung (2) den Wert für M aus Gleichung (1) ein, so ergibt sich

C = (AW+L) · (a+W) KPVW

Die minimalen Schleifkosten ergeben sich aus O_n. = aA+L+2 fälP wenn W = \j-ψ*-

^min —— ■" ^A

Aus den obigen Gleichungen geht hervor, daß, je niedriger der Wert a eines Schleifmittels ist, umso niedriger die Schleifkosten

^liegen· . 509818/0891 /3

- 3 ·- 1Δ-45 627

Mit anderen Worten, geringere Scheibenabnutzungsgeschwindigkeit senkt die Schleifkosten, wenn die Schleifscheibe dabei das Metall noch mit einer vernünftigen Geschwindigkeit entfernt (abschleift).

Die Erfindung sieht ein geschmolzenes zerkleinertes Schleifkorn vor, das aus zusammengeschmolzener Tonerde, Zirkoner de und Cererde besteht und das 10 bis 60 Gew.-% Zirkonerde bzw. Zirkonoxid und 1 bis 7 $> Ceroxid enthält, wobei der Rest überwiegend Tonerde bzw. Aluminiumoxid ist mit einem geringen Prozentsatz an Begleitstoffen.

Das erfindungsgemäße Schleifkorn enthält somit eine wesentliche Menge Ceroxid (1 bis 7 $) in dem geschmolzenen Gemisch aus Tonerde und Zirkonerde und das Produkt kann dann gegossen und abgeschreckt werden, um eine sehr kleine Kristallgröße zu erhalten. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Korn noch durch zweistündiges Erhitzen auf 800 bis 1250⁰C verstärkt oder erhärtet.

Tonerde-Zirkonerde-Schleifmittel wurden bereits geschmolzen und gegossen, wie in der ZA-Anmeldung 8975/72 beschrieben.

Bei der Anwendung dieses Gußverfahrens für die erfindungsgemäßen Zwecke wird ein kleiner lichtbogenofen verwendet und das imifolgenden Beispiel genannte Ausgangsgemisch eingesetzt.

Beispiel 1

Gebrannte Bayer-Tonerde 31,385 kg (69 lbs, 3 oz.) Baddeleyit ZrO₂ 10,485 kg (23 lbs, 3 oz.)

Ceroxid 3,265 kg ( 7 lbs, 3 oz.)

Die Analyse der Bayer-Tonerde (A10) und von ZrO₂ lautet wie folgt:

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ΐΔ-45 627 - '/. -

Tabelle 1

Begleitstoffe	AlO	Baddeleyit
SiO₂	0,08	0,80
^Fe2°3	0,04	0,22
Na₂O	0,10	0,43
CaO	-	0,23
MgO	_	0,22

Der Ofen wird üblicherweise mit 85 V/185 kW betrieben, wenn Tonerde und Zirkonerde zusammengeschmolzen werden. Wurde der Ofenbeschickung Ceroxid zugesetzt, so mußte mit 100 V/ 185 kW gearbeitet werden, um die Tendenz des Ceroxids, in eine niedere Oxidationsstufe reduziert zu werden, herabzusetzen. Es wurden sechs Abstiche gemacht, die insgesamt 218 kg (480 lbs) Produkt ergaben mit leicht grünlichem Farbton. Das daraus erhaltene geschmolzene und gegossene Produkt entsprach folgender Analyse:

SiO₂	0,15 %
Fe₂O₃	0,23
TiO₂	0,56
Na₂O	0,03
ZrO₂	22,51
CeO₀	6,14

Das Material wurde dann im Prallbrecher zerkleinert und unter gesteuerten Zerkleinerungsbedingungen geformt. Eine Probe des rohen Produktes wurde während eines üblichen Backenbrecher-Arbeitsganges gesammelt, indem von jeder Schaufel voll von weniger als 1,27 cm (0,5 inch) des zerkleinerter Produktes<ein Teil/*"abgenommen wurde. Diese Probe des rohen Produktes wurde weiter zerkleinert mit Hilfe von Standardeinrichtungen (Backen- und Walzenmühle), bis die Probe der Körnungsnummer 14 im Tyler-Siebsatz entsprach (1,168 mm);

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— 5 —

- $ - 1Δ-45 627

ein ϊeil dieser Probe wurde noch feiner zerkleinert und zwar Ms zur Siebnummer 140 (ca, 0,11 mm) und feiner; beide 56,7 g schweren Proben wurden analysiert, die erstere mikroskopisch, die zweite chemisch. Der Rest der hohen Probe des Schleifmaterials, das etwa kleiner als 1,27 cm (0,5 inch) war, wurde zunächst gewogen und dann durch einen Prallbrecher gemäß US-PS 2 644 644 gegeben, der mit einer Rüttelaufgabe ■versehen war. Die Aufgabegeschwindigkeit betrug 18,1 kg (40 lbs )/mir Die Geschwindigkeit des Brechers wurde auf 1500 XJpM festgesetzt mit einem Schaufelradius von etwa 56 cm (22 inch), so daß die Spitze des Schaufelrades mit etwa 44 m/s (8600 ft/min) lief. Hach jedem Durchgang durch den Prallbrecher wurde das Produkt auf je ein etwa 61 χ 183 cm² (2 ft χ 6 ft) großes Sieb Nr. 6 und Nr. 24 (3,327 mm bzw. 0,71 mm) gegeben. Hierbei ergaben sich drei Produkte, nämlich 73,327, 0,71-3,327 und r 0,7ii^mDas Produkt >3,327 mm wurde erneut durch den Prallbrecher geführt. Nach jedem Durchgang wurde das zerkleinerte Produkt gesiebt und die Korngröße >3,327 mm wieder dem Prallbrecher aufgegeben. Dies wurde solang wiederholt, bis 96 % des ursprünglich eingespeisten Materials auf Siebgröße <3,327 mm zerkleinert war. Der Rest des Überkorns wurde in der Walzebmühle bzw. in dem Walzenbrecher auf ^3,327 mm gebracht und mit dem übrigen Material vereinigt.

Die Fraktion 0,71 - 3,327 mm wurde dreimal durch den Brecher bei 1500 UpM geführt. Eine Probe wurde entnommen und die Schlagfestigkeit mit Hilfe der nachstehend beschriebenen k-Wert-Methode bestimmt. Besaßen die den Körnungsnummern 8/9 und 12/14 entsprechenden Fraktionen k-Werte, die einem vorgegebenen Wert entsprechen, so war kein weiterer Arbeitsgang zur Formgebung notwendig. Lagen jedoch die k-Werte noch zu hoch, so wurde das Material erneut ein oder mehrere Male geformt (zerkleinert), bis die Messungen des k-Wertes zufriedenstellende Ergebnisse brachten.

■■"■■■." ■ -6-

509818/08 9" T

- 6 - 1A-45 627

Das zerkleinerte und durch Stoß geformte Endprodukt wird erneut in Proben aufgeteilt und einer Siebanalyse unterworfen, um zu bestimmen, welche Körnungsnummern produziert worden sind und welche Ausbeuten auf diese Körnungsnummern entfallen.

Das zerkleinerte und stoß-geformte Produkt 0,71 - 3,327 mm wurde dann einem !Tellermischer (0^1 m) aufgegeben und zwar 27 bis 32 kg je Charge (60 bis 70 lbs) und 1 bis 2 h trocken gemischt oder so lange, bis das Korn ausreichend abgerundet ist, so daß es einem angestrebten Gewicht je car (ft^) entspricht. Diese Gewicht/Raumeinheit (WPCF specification) wird natürlich den Dichteunterschieden angepaßt. Das.xim Tellermischer behandelte Produkt würde dann gesiebt in die gewünschten Kornklassen. Üblicherweise werden für Schleifversuche die Körnungsnummern 10 (<—1,65 mm), 12 (<_1,41 mm), H (-1,168 mm) und 16 ( — 1,00 mm) angewandt. Die Gewicht/ Raumeinheit-Messungen und die tatsächliche Dichte des Produktes wurden ebenfalls bestimmt.

Gleichzeitig wurde eine Anzahl von Schleifmitteln aus geschmolzener Tonerde/Zirkonerde mit gleichem Zirkonoxidgehalt aber ohne Geroxidgehalt unter identischen Bedingungen in gleicher Weise verarbeitet. Die Ausbeute an Korn von diesen beiden Produkten wird in der nachfolgenden Tabelle verglichen.

Tabelle 3

	Korn-Ausbeute	in f
Körnungs-	mit Ceroxid	ohne Ceroxid
Nr.	(erf.gem.)	(St.d.T.)
10	9,0	3,5
12	9,0	8,9
14 ■	14,0	16,1
16	8,0	6,6

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Korn aus diesem erfindungsgemäßen und üblichen Produkt wurde zu laminaren (Doppel-) Schleifscheiben verarbeitet· Für Laborvergleichsversuche wurden Schleifscheiben aus diesem erfindungsgemäßen Schleifmittel und dem üblichen Schleifmittel hergestellt und zwar 40,64 cm (16 inch) Scheiben . Das zusammengeschmolzene Tonerde-Zirkonerdekorn enthielt etwa 25 % Zirkonoxid. Als Bindemittel wurde ein Standard-Harz verwendet und die Masse zu Laminar-Scheiben verformt. Der Innenbereich dieser Scheiben war 2,54 cm (1 inch) dick mit zwei Seitenflächen die etwa 1,35 cm (17/32 inch) waren. Ein typischer Mittelbereich für jede Schleifscheibe enthielt das übliche Tonerde-Zirkonerdeschleifkorn oder da3 zu prüfende Schleifkorn in einer Körnung von z.B. 10 bis 12 ( 1,41- 1,65 mm )» wobei die beiden Seitenflächen in der gleichen Bindung geschmolzenes Tonerdekorn ^-1,00 mm (16) enthielten.

Bei der Durchführung der Versuche wurden diese Laminarscheiben in einer mit hydraulischem Druck arbeitenden Schleifvorrichtung geprüft; Anpreßdruck etwa 186 kg(400 lbs) gegen den Knüppel. Die Scheiben arbeiteten unter simulierten Grobschleif-Bedingungen mit einer Umfangsgeschwindigkeit von ca. 48 m/s (9500 s.f.p.m.) während einer ersten Einschleifperiode von 20 min und darauf bei gleichem Anpreßdruck und bei gleicher Geschwindigkeit jeweils 20 min in drei aufeinanderfolgenden Schleifversuchen. Nach jeder 20 min-Periode wurde der Knüppel gewogen und ein anderer Knüppel identischer Zusammensetzung für den nächsten Versuch angewandt. Die drei Knüppel wurden

-8-

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- 8^: - ; 1A-45 627

naolieinander gewogen und das addierte (kumulierte) Gewicht des MetaHabSchliffes bestimmt· Die Schleifscheibe wurde einmal am Ende aller drei Versuche gewogen, um das Ausmaß der Scheibenabnutzung zu bestimmen. Während der Versuche wirkten die Seitenflächen der Laminarscheiben, die aus einem feineren Tonerde-Schleifmittel bestanden, als weiche Seitenflächen und wurden abgetragen, so daß die wesentliche Schleifwirkung gegenüber dem Knüppel von dem Mittelteil der jeweiligen Scheibe ausgeübt wurde.

In der Praxis herrschen für Grobschleifscheiben wesentlich höhere Anpreßdrucke und wesentlich höhere Umfangsgeschwindigkeit. Das soeben beschriebene Prüfverfahren entspricht diese in der Technik üblichen Schleifbedingungen nicht; es hat sich jedoch als ein sehr genaues Vergleichsverfahren zur Bewertung von neu entwickeltem Schleifkorn erwiesen.

Pur die Schleifversuche wurden gleichartige Schleifscheiben hergestellt aus geschmolzenem und zerkleinertem Korn sowie aus geschmolzenem, zerkleinertem und zusätzlich während 2 h in Luftatmosphäre gebranntem Korn und wie oben beschrieben geprüft. Die Ergebnisse der Schleifversuche sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt.

Tabelle 4:

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Tabelle 4

Scheiben- Metall- Verhältnis ⁺

verschleiß abschliff ym / ,

_Ä τ/iff ^λ,\ ■ /ν,/-,, /νΛ Ww 'a· RGR RRC "RRWw c-nP/h(inch-*/h) k,g/h(rbs/h) * __ ______

Standard-Al₉0,/25 % ¹¹²° ⁽⁶⁸'^{3) 7}°'³

ZrO₂"' Scheibe

Hitzebehandelte Stand- 1088 (66,4) 66,3 (146) 2,20 22 96 95 97

ard-Scheibe-Al₂0₃/25 %
cn ZrOp . '

O V^

«> Ce«Oxid»Scheibe 794 (43,4) 61,7 (136) 2,81 22 124 88 71 _t

ro Hitzebehandelte Ce-Oxid 882 (53,9) 71,4 (157) 2,92 14 144 101 76

^ Scheibe

ο ■ .

OO ,

ca tc-

""* Hitzebehandlung 2 h in Luft bei 125O°C. * ..

nicht umgerechnet aus dem angloamerik. Maßsystem

MR/Wv/ · = Schleif Verhältnis" ^

RGR = relatives Schleifverhältnis Gi

RRC = relative Schnittgeschwindigkeit ' -¹^ rv>

cn —ο

RRWw = relativer Scheibenverschleiß 5~ί

1A-45 627 - VH -

Aus der Spalte für Scheibenverschleiß ergibt sich, daß die Ceroxid enthaltenden Schleifscheiben weniger leicht verschleißen als die Standard-Schleifscheiben. Die Metallabschliff -Spalte zeigt, daß die Schnittgeschwindigkeit für die Ceroxid enthaltende Schleifscheibe etwas niedriger liegt, daß aber die hitzebehandelte Ceroxid enthaltende Schleifscheibe die gleiche Schnittleistung bringt wie eine Standard-Schleifscheibe und dies bei erheblich geringerem Scheibenverschleiß.

Das Schleifverhältnis MR/Ww macht deutlich, daß mit den Ceroxid enthaltenden Schleifscheiben mehr Metall je cm Scheibenverschleiß entfernt wird und daß Hitzebehandlung dieses Verhältnis noch verbessert.

+ gegossenes und abgeschrecktes

Der a-Wert für das hitzebehandelte Ceroxid enthaltende Korn liegt niedriger als für die Standard-Grobschleifscheibe, die ein⁺Alp0₃/25 % ZrO₂ - Material enthält. Dies ist ein wünschenswertes Merkmal.

Das relative Schleifverhältnis RGR wird bestimmt durch

MR + Wv/ der Ce-Oxid-Scheibe MR + Ww der Standard-Scheibe

Es zeigt an, daß für den gleichen Scheibenverschleiß die Ceroxid enthaltende Schleifscheibe 1,24 mal mehr Metall und mit die Hitzebehandeltes Ceroxid-Korn enthaltende Schleifscheibe 1,44 mal mehr Metall (als mit der Standard-Schleifscheibe ) entfernt.

Die relative Schnittgeschwindigkeit RRC wird bestimmt durch

MR der Ceroxid-Scheibe MR der Stariaard-Scheibe

und zeigt, daß die Ceroxid enthaltende Schleifscheibe langsamer schneidet als die Standard-Schleifscheibe, daß aber

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die hitzebehandelte erfindungsgemäß hergestellte Schleifscheibe etwa mit gleicher Geschwindigkeit schneidet, wie die Standard Schleifscheibe.

Der relative Scheibenverschleiß RRWw ergibt sich aus

Ww der Ceroxid-Scheibe Ww der Standard-Scheibe

und zeigt, daß die Ceroxid enthaltenden Scheiben sehr viel haltbarer sind als die Standard Schleifscheiben.

Als weiteren Beweis dafür, daß die Ceroxid enthaltenden Scheiben dauerhafter sind als gewöhnliche Al₂O,/25 % ZrO₂ enthaltende Scheiben, wurden die k-Werte für die beiden verschiedenen Schleifkornarten aus dem Schlagversuch vor und nach der Wärmebehandlung (2h bei 1250⁰C) bestimmt und miteinander verglichen.

T	a b e 1 1 e 5	12/14 Tvler
	k-Wert	0,056
	8/9 Tvler	' 0,10
Standard ~Al₂O^/25 % ZrO₂-KOm	0,058	0,074
·.-"- hitzebehandelt	0,108	0,046
Ceroxid-Korn	0,092
" hitzebehandelt	0,058

Der k-Wert ist umgekehrt proportional der Festigkeit und der Dauerhaftigkeit des Korns. Er wird wie folgt bestimmt:

Die Bewertung von Schleifmitteln für Grobschleifarbeiten ist eine in Entwicklung begriffene Technik. Ein Maß dafür, ob sich ein bestimmtes Schleifmittel eignet, ist dessen

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. ' ; ,· 1A-45 627

Zerreibbarkeit oder Splitterfähigkeit. Diese Eigenschaft wird mit Hilfe verschiedener Methoden gemessen; diese erstrecken sich vom Prüfen,wie leicht ein gegebenes Korn von Hand zwischen den Backen einer Beißzange zerdrückt werden kannjbis zu empfindlicheren quantitativen Messungen der Abrieb.- oder Bruchmenge, die bei einer Probe erhalten wird, die aus einem großen Anteil von einzelnen Körnern des gegebenen Materials besteht und in einer Kugelmühle oder auf andere Weise dem Abrieb oder Verschleiß unterworfen wird. Die angewandte Methode schließt ein, daß jedes einzelne Teilchen in einer umfangreichen Probe von gleichmäßig großen und geformten Teilchen einem einzelnen Stoß oder Aufschlag gegen bzw. auf eine schnell rotierende Stahlschaufel oder -stange unterliegt und daß die aus dem Aufschlag oder Stoß sich ergebenden Teilchen dann einer Siebanalyse unterworfen werden. Ausgedehnte Prüfungen dieser Art über lange Zeitspannen hinweg haben ergeben, daß spröde Materialien wie Schleifmittel bei diesem Stoß- oder Schlagversuch in einer Weise aufbrechen, die durch folgende Gleichung

wiedergegeben werden kann, in der R der Gewichtsanteil Korn ist, der auf einem gegebenen Sieb mit Öffnungen der Abmessung χ verbleibt; x_Q ist die wirksame Anfangsgröße der Körner oder Teilchen (vor dem Stoß) und k ist eine dimensio»slose Zahl, die als repräsentativ für die Anzahl Fehlstellen in dem zu prüfenden Material angesehen werden kann. Je kleiner der Zahlenwert von k ist, umso fester oder stärker ist das Material. Die Schlag- oder Stoßtestmethode wird ausführlich diskutiert in "Single Impact Testing of Brittle Materials" von Karpinski und Tervo, S. 126 - 130 der Juni-Ausgabe 1965 von "Transaction of the Society of Mining Engenieers".

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Zur Durchführung einer Bestimmung des k-Wertes wird eine Versuchsprobe aus dem rohen Schleifmaterial durch Zerkleinern und Sieben hergestellt. Die Versuchsprobe umfaßt denjenigen Teil des zerkleinerten Schleifmittels, der zwischen zwei bestimmten benachbarten Sieben der Tyler-Reihe zurückgehalten wird, nachdem eine halbe Stunde lang mit einem Rüttelsieb gesiebt worden ist. Das Probengewicht v/ird so gewählt, daß etwa 10 000 einzelne Schleifkörner vorliegen. Für die Körnungsnummer 14 (1,16S mm), die üblicherweise für die Stoß- oder Schlagprüfung verwendet wird, genügt bzw. entspricht eine 100 g Probe.

Die Körner oder Teilchen werden im wesentlichen einzeln in eine evakuierte Kammer (z.B. 2 mm Hg) fallen gelassen und stoßen hier direkt und zentral auf eine mit vorbestimmter Geschwindigkeit sich drehende Schaufel aus Weichstahl. Das Korn wird durch den Aufschlag in einen Sammelbehälter geführt. Sekundäre Aufschläge oder Stöße werden auf ein Minimum herabgedrückt, in dem alle benachbarten Metallflächen mit Dichtungsgummi belegt sind. Das im Behälter oder Topf gesammelte Korn v/ird dann eine halbe Stunde lang auf einem der beiden nächsten Tyler-Siebe (benachbarte Körnungsnummern)

gesiebt, um die Korngrößenverteilung

nach dem Schlag oder Stoß in Gewichtsmengen Korn auf jedem Sieb und auf der Schale zu bestimmen. Bei der Bestimmung von k, auf die in dieser Beschreibung Bezug genommen wird, war das Zentrum der Schaufel 30,5 cm (12 inch) radial vom RotationsZentrum entfernt; die Umlaufgeschwindigkeit der Schaufel betrug 2000 UpM, was einer Geschwindigkeit von 62,7 m/s (209 ft/s) entsprach.

Für eine Ist-Bestimmung eines k-Wertes, werden

vier Siebe verwendet mit einer Schale unter ihnen in der Schüttelmaschine (Eo-Tap). Das erste Sieb (willkürlich als "0" Sieb genannt) ist das Sieb, auf.dem das Versuchsmaterial in dem Siebe- oder Klassiervorgang zurückgehalten worden ist. Die aufeinanderfolgenden Siebe,, benannt 1, 2, 3, 4 usv/.j sind jeweils um den Faktor 1,189 (4. Wurzel aus 2)

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_ "I /JL -

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kleiner als das vorangehende Sieb, im Tyler-Siebsystem. Diese Tatsache kann man heranziehen, um die Berechnung zu vereinfachen, indem man Tabellen aufstellt der reziproken Werte des Logarithmus von 1 - -~- für verschiedene Werte von x,_

O \

( der üblicherweise zwischen 1 und 1,5 liegt^ wenn dem "O¹¹-Sieb willkürlich der Wert von einer Einheit für seine Sieböffnung bzw. lichte Maschenweite zugeordnet worden ist.

Das Korngewicht auf den verschiedenen Sieben wird der Reihe nach aufgenommen, angefangen mit dem "0" Sieb und das kumulative Gev/icht der Fraktionen R der Gesamtprobe auf jedem Sieb berechnet. Es v/ird willkürlich ein Wert für χ , beispielsweise T,02j gewählt und aus R für jedes Sieb k berechnet aus folgender Formel: k =_Ί \ für jeden Wert von

xog v, i—xQj

R, Sind die Werte für

k die gleichen für jedes R, dann wurde das richtige χ gewählt und k und χ sind bekannt. Differieren die Werte für k um mehr als eine Einheit in der dritten Dezimalstelle, so wird ein neuer Wert für x_Q gewählt. Dies wird so lange wiederholt, bis k mit dem angestrebten Maß an Genauigkeit bestimmt worden ist.

Aus den Daten in Tabelle 5 ergibt sich, daß das Standard-Korn nach der Hitzebehandlung weicher oder schwächer wird, während-das Ceroxid enthaltende Korn an Festigkeit gewinnt. Diese k-Werteigenschaft spricht auch aus den im Schleifversuch erhaltenen Daten, die in der Tabelle 4 aufgeführt sind. Wird ein noch stärkeres Ceroxidkorn mit Hilfe von Abwandlungen im Zerkleinerungsverfahren hergestellt, so erhält man ein noch dauerhafteres Produktj als oben gezeigt worden ist. Mit anderen Worten: wenn das Ceroxid enthaltende Korn durch Stoß zerkleinert und geformt worden ist, ist sein k-Wert vergleichbardemjenigen eines Standard-Schleifkornes (Al₂0,/25 % ZrO₂), nämlich 0,058.. So ergab eine Hitzebehandlung des so hergestellten Korns ein sehr viel dauerhafteres Produkt und bessere Schleifergebnisse..·

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Beispiel 2

Eine Reihe von zusätzlichen Schmelzen wurde hergestellt mit den nachfolgend angegebenen Mengen Ceroxid im Endprodukt :

Tabelle 6 % Ceroxid % SiO₂ % Fe₂O₃ % TiO₂ % ZrO₂ % NaO

^J3

0,0 . 0,63 0,26 0,20 25,78 0,10 73,03

0,08 0,55 '0,22 0,18 25,95 0,10 72,97

1,45 0,54 0,18 0,20 23,43 0,10 75,55 '

4,33 0,55 0,18 0,19 21,52 0,10 77,46.

•9,29 0,12 0,21 · 0,12 21,14 0,11 78,30

\und abgeschreckt

Die Schmelzen wurden gegossemunter Anwendung der Kugelgußtechnik gemäß CA-PS 924 112 unter Verwendung von Stahlkugeln mit Durchmesser 5,08 cm (2 inch). Der Preßling wurde dann zu Korn verarbeitet und die Ausbeute und der k-Wert gemessen. Alle Produkte wurden in der gleichen Weise zerkleinert.

	T a	belle 7	im 1-3,327 mm	^f° k-Wert
	Korngrößenausa-usbeute ^σ/	50,0	12/14 Tvler
% CeOo	P>3,327 π	' 46,4	0,054 ·
0	11,5 ·	52,2	0,056
0,08	12,8	42,4	0,066
1,45	12,2	48,8	0,077
4,33	19,2		0,108 . '
9,29	5,0

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Diese Tabelle zeigt die bemerkenswerte Zunahme in der Ausbeute an grobem Korn bei einem Ceroxidgehalt von 1,45 % und 4,33 %· Eine Steigerung der Ausbeute verbunden mit guter Korndauerhaftigkeit (wie sie durch den k-Wert angezeigt wird) gibt an, daß diese erhaltenen Produkte gute Schleifmittel für Grobschleif tnittel sind.

¹In der gesamten obigen Diskussion sind die Siebgrößen durchwegs nach, dem Tyler-Siebsatz benannt. Alle Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht und auf 1 Gew.-?4 des Ganzen. Die Beispiele beziehen sich auf zusammengeschmolzene Gemische aus Tonerde, Zirkonerde und Cererde, die 1 bis 7 % Ceroxid, etwa 25 ⁰A Zirkonoxid, Rest Aluminiumoxid enthalten sowie einen geringen Prozentsatz an Verunreinigungen als Begleitstoffe; gleichartig verbesserte Schleifmittel werden ebenfalls erhalten,wenn der Zirkonoxidanteil des Korns 10 bis 60 Gew.-fa ausmacht und der Rest AlpO-z ist.

Patentansprüche;

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Claims

P a t e η t a η s τ> r ü c Ii e

1. Geschmolzenes Schleif^mitteäuf der Basis von· Tonerde/ Zirkonerde, dadurch gekennzeichnet , daß es 10 bis 60 Gew.-?£ ZirkonitJinoxid und 1 bis 7 % Ceroxid, Rest überwiegend Aluminiumoxid mit geringen Verunreinigungen enthält.

2. Schleif™ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß es 21 bis 26 % Zirkonoxid enthält.

3. Schleif¹¹¹¹ nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e kennze ichnet , daß es einer Wärmebehandlung, insbesondere 2 h bei 800 bis 1250⁰C an der Luft, unterzogen wurde.

8172XV .

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