JPH0236152B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0236152B2 JPH0236152B2 JP58102289A JP10228983A JPH0236152B2 JP H0236152 B2 JPH0236152 B2 JP H0236152B2 JP 58102289 A JP58102289 A JP 58102289A JP 10228983 A JP10228983 A JP 10228983A JP H0236152 B2 JPH0236152 B2 JP H0236152B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zirconia
- alumina
- yttrium oxide
- titania
- grinding
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 95
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 claims description 22
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 11
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 37
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 23
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 17
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 9
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 7
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 239000000374 eutectic mixture Substances 0.000 description 4
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004131 Bayer process Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000002968 anti-fracture Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
- C09K3/1409—Abrasive particles per se
- C09K3/1427—Abrasive particles per se obtained by division of a mass agglomerated by melting, at least partially, e.g. with a binder
Description
この発明はアルミナ―ジルコニア―チタニア系
研削材における研削性能の改良に関するものであ
る。 一般にアルミナ―ジルコニア系砥粒は、ここ数
年間において特殊鋼やステンレス鋼等の鉄鋼材料
のスナツキング用として急速に伸びてきた砥粒で
ある。すなわちアルミナ系砥粒に比して耐摩耗性
並びに抗破砕性等の研削性能に優れ、高圧下にお
いて優秀な研削力を発揮することがその主因であ
るが、本発明者が先に開示した特公昭48―35594
号公報所載の発明では、それにも増してさらに一
層すぐれた研削性能を具備するアルミナ―ジルコ
ニア―チタニア系研削材を提供し得たものであつ
た。 すなわち、アルミナにジルコニアを加えるとと
もに、そのジルコニア量に対し５〜30wt％の酸
化チタンをさらに添加して溶融し、急冷するとい
うもので、ジルコニア本来の転移現象に着目し、
高温型正方晶結晶を常温において25〜30％程度残
存させ、もつて耐摩耗性、抗破砕性等の研削性能
の向上に寄与せしめたものであつた。 ところで近時では研削方法も次第に変化する傾
向にあつて、重研削という分野においても細分化
され、その中でも特に重研削の中の軽研削分野へ
の転換が技術の進歩に従い顕著になりつつある
外、チタン合金に対する研削といつた研削材上新
分野への応用も増大しつつある。このような中に
あつてこれらの分野に対し良好に適応する研削材
が今日とみに要求されるところであるが、この場
合、要求される研削性能は前記アルミナ―ジルコ
ニア―チタニア系研削材にも増して更にシビアー
なものとならざるを得ないものがあり、未だ満足
できる研削材を得るに至つていないのが現状であ
る。 すなわち上記のごとき用途に適応させるために
は、どちらかといえばジルコニア量を比較的多量
とした例えばジルコニア量40％タイプのアルミナ
―ジルコニア共晶体からなる研削材を提供する必
要があるが、この場合では、前述のチタニア添加
によるアルミナ―ジルコニア―チタニア系研削材
であつても高温型正方晶結晶の残存率は未だ極め
て低く、添加効果は乏しいものであり、また結晶
混合物中に結晶の大きさがmax20μもある初晶の
α―Al2O3が10〜15％程度の比率で析出すること
から、所定の共晶混合物を得られないといつた問
題点を有していたものである。 そこでこの発明の目的とするところは、重研削
の中でも特にその軽研削に対し、またさらにチタ
ン合金に対して格別に良好に適応して使用するこ
とができるようにする為、正方晶結晶の残存率を
飛躍的に高め、かつ初晶のα―Al2O3の析出率を
減少させ、もつて研削性能が一段と向上したアル
ミナ―ジルコニア―チタニア系研削材を提供しよ
うとするところにあり、その特徴とするところ
は、アルミナ―ジルコニア―チタニア系研削材に
おいて、さらに他の添加物として酸化イツトリウ
ムまたは酸化イツトリウムを含む稀土類鉱物を含
有させた、いわばアルミナ―ジルコニア―チタニ
ア―イツトリア系研削材としたところにある。 すなわち添加物としてチタニアの外、酸化イツ
トリウムまたは酸化イツトリウムを含む稀土類鉱
物をさらに添加混入して溶融し、急冷化すること
により上記目的を十分かつ良好に達成した研削材
を得たものであつて、特に酸化イツトリウムまた
は酸化イツトリウムを含む稀土類鉱物の添加量
が、アルミナ、ジルコニア及びチタニアの全量に
対し0.05wt％を超え7wt％に至る範囲内において
は、ジルコニアの正方晶結晶を70〜100％の残存
率で晶出させることができたものであり、しかも
同範囲内においては初晶のα―Al2O3の析出率を
5wt％以下に抑えることができたものである。 なお無論7wt％以上もしくは0.05wt％以下の添
加量であつてもジルコニア正方晶結晶の残存率は
従来に比して比較的大きな値を示し、かつ初晶の
α―Al2O3の析出率を若干抑制する傾向はある
が、7wt％以上の添加では研削性能の向上の点か
ら好ましくない立方結晶の析出につながり、
0.05wt％以下では著しい効果は現われないことか
ら、0.05wt％を越え7wt％に至る範囲内が適切
で、特に１〜5wt％の範囲内が最も好ましい。 なおまた、比較的少量のジルコニア量、例えば
25％タイプのアルミナ―ジルコニア共結晶体を含
む研削材に対しても、上述の比較的多量のジルコ
ニア量のアルミナ―ジルコニア共晶体からなる研
削材と同じく、正方晶ジルコニアの残存率が極め
て高いことから、ジルコニアの転移点における容
積変化が少なく、また残存した正方晶形ジルコニ
アが内部エネルギーを十分保有するに至り、良好
な抗破砕性等の特性の向上が認められたものであ
る。 次に本発明の実施例について説明する。 なお、本発明の実施例において使用する酸化イ
ツトリウム並びに酸化イツトリウムを含む稀土類
鉱物は第１表に示した分析値のものを用いた。
研削材における研削性能の改良に関するものであ
る。 一般にアルミナ―ジルコニア系砥粒は、ここ数
年間において特殊鋼やステンレス鋼等の鉄鋼材料
のスナツキング用として急速に伸びてきた砥粒で
ある。すなわちアルミナ系砥粒に比して耐摩耗性
並びに抗破砕性等の研削性能に優れ、高圧下にお
いて優秀な研削力を発揮することがその主因であ
るが、本発明者が先に開示した特公昭48―35594
号公報所載の発明では、それにも増してさらに一
層すぐれた研削性能を具備するアルミナ―ジルコ
ニア―チタニア系研削材を提供し得たものであつ
た。 すなわち、アルミナにジルコニアを加えるとと
もに、そのジルコニア量に対し５〜30wt％の酸
化チタンをさらに添加して溶融し、急冷するとい
うもので、ジルコニア本来の転移現象に着目し、
高温型正方晶結晶を常温において25〜30％程度残
存させ、もつて耐摩耗性、抗破砕性等の研削性能
の向上に寄与せしめたものであつた。 ところで近時では研削方法も次第に変化する傾
向にあつて、重研削という分野においても細分化
され、その中でも特に重研削の中の軽研削分野へ
の転換が技術の進歩に従い顕著になりつつある
外、チタン合金に対する研削といつた研削材上新
分野への応用も増大しつつある。このような中に
あつてこれらの分野に対し良好に適応する研削材
が今日とみに要求されるところであるが、この場
合、要求される研削性能は前記アルミナ―ジルコ
ニア―チタニア系研削材にも増して更にシビアー
なものとならざるを得ないものがあり、未だ満足
できる研削材を得るに至つていないのが現状であ
る。 すなわち上記のごとき用途に適応させるために
は、どちらかといえばジルコニア量を比較的多量
とした例えばジルコニア量40％タイプのアルミナ
―ジルコニア共晶体からなる研削材を提供する必
要があるが、この場合では、前述のチタニア添加
によるアルミナ―ジルコニア―チタニア系研削材
であつても高温型正方晶結晶の残存率は未だ極め
て低く、添加効果は乏しいものであり、また結晶
混合物中に結晶の大きさがmax20μもある初晶の
α―Al2O3が10〜15％程度の比率で析出すること
から、所定の共晶混合物を得られないといつた問
題点を有していたものである。 そこでこの発明の目的とするところは、重研削
の中でも特にその軽研削に対し、またさらにチタ
ン合金に対して格別に良好に適応して使用するこ
とができるようにする為、正方晶結晶の残存率を
飛躍的に高め、かつ初晶のα―Al2O3の析出率を
減少させ、もつて研削性能が一段と向上したアル
ミナ―ジルコニア―チタニア系研削材を提供しよ
うとするところにあり、その特徴とするところ
は、アルミナ―ジルコニア―チタニア系研削材に
おいて、さらに他の添加物として酸化イツトリウ
ムまたは酸化イツトリウムを含む稀土類鉱物を含
有させた、いわばアルミナ―ジルコニア―チタニ
ア―イツトリア系研削材としたところにある。 すなわち添加物としてチタニアの外、酸化イツ
トリウムまたは酸化イツトリウムを含む稀土類鉱
物をさらに添加混入して溶融し、急冷化すること
により上記目的を十分かつ良好に達成した研削材
を得たものであつて、特に酸化イツトリウムまた
は酸化イツトリウムを含む稀土類鉱物の添加量
が、アルミナ、ジルコニア及びチタニアの全量に
対し0.05wt％を超え7wt％に至る範囲内において
は、ジルコニアの正方晶結晶を70〜100％の残存
率で晶出させることができたものであり、しかも
同範囲内においては初晶のα―Al2O3の析出率を
5wt％以下に抑えることができたものである。 なお無論7wt％以上もしくは0.05wt％以下の添
加量であつてもジルコニア正方晶結晶の残存率は
従来に比して比較的大きな値を示し、かつ初晶の
α―Al2O3の析出率を若干抑制する傾向はある
が、7wt％以上の添加では研削性能の向上の点か
ら好ましくない立方結晶の析出につながり、
0.05wt％以下では著しい効果は現われないことか
ら、0.05wt％を越え7wt％に至る範囲内が適切
で、特に１〜5wt％の範囲内が最も好ましい。 なおまた、比較的少量のジルコニア量、例えば
25％タイプのアルミナ―ジルコニア共結晶体を含
む研削材に対しても、上述の比較的多量のジルコ
ニア量のアルミナ―ジルコニア共晶体からなる研
削材と同じく、正方晶ジルコニアの残存率が極め
て高いことから、ジルコニアの転移点における容
積変化が少なく、また残存した正方晶形ジルコニ
アが内部エネルギーを十分保有するに至り、良好
な抗破砕性等の特性の向上が認められたものであ
る。 次に本発明の実施例について説明する。 なお、本発明の実施例において使用する酸化イ
ツトリウム並びに酸化イツトリウムを含む稀土類
鉱物は第１表に示した分析値のものを用いた。
【表】
実施例 １
砥粒中のジルコニアが40％となるように配合計
算を行ない、バイヤー法アルミナ（99.6％Al2O3）
50Kg、ジルコニア（96％ZrO2）32.6Kgに、ジルコ
ニアに対し重量パーセントで2.5％に相当する酸
化チタン（95％TiO2）0.8Kgを混合し、さらに酸
化イツトリウム（99.9％Y2O3）を前３種の全量
に対し0.05，0.1，0.5，１，2.5，５，10wt％添加
して、電気炉において95V300kwで溶融し、しか
る後急冷固化して各種添加量についての溶融鋳造
物を得た。 なお比較のために酸化イツトリウムの添加量が
0wt％である溶融鋳造物も同条件で鋳造した。 これらの鋳造物の分析値を第２表に示す。
算を行ない、バイヤー法アルミナ（99.6％Al2O3）
50Kg、ジルコニア（96％ZrO2）32.6Kgに、ジルコ
ニアに対し重量パーセントで2.5％に相当する酸
化チタン（95％TiO2）0.8Kgを混合し、さらに酸
化イツトリウム（99.9％Y2O3）を前３種の全量
に対し0.05，0.1，0.5，１，2.5，５，10wt％添加
して、電気炉において95V300kwで溶融し、しか
る後急冷固化して各種添加量についての溶融鋳造
物を得た。 なお比較のために酸化イツトリウムの添加量が
0wt％である溶融鋳造物も同条件で鋳造した。 これらの鋳造物の分析値を第２表に示す。
【表】
次にこの得られた鋳造物をインペラーブレーカ
ー及びロールクラツシヤーを用いて繰り返し粉砕
を行ない、JISR―6001に定められた粒度＃24、
＃60で各々採取した。 粒度＃24についてＸ線回折によるジルコニアの
結晶形の比率を第３表に示す。
ー及びロールクラツシヤーを用いて繰り返し粉砕
を行ない、JISR―6001に定められた粒度＃24、
＃60で各々採取した。 粒度＃24についてＸ線回折によるジルコニアの
結晶形の比率を第３表に示す。
【表】
Ｘ線回折の結果明らかなように、酸化イツトリ
ウムを添加すれば、添加しない従来のアルミナ―
ジルコニア―チタニア系砥粒（試料番号１）に比
し、正方晶の結晶が著しく増大する傾向にあるこ
とが認められ、特に１〜5wt％の添加量では100
％の正方晶結晶が晶出していることが認められ
た。また添加量が0.05wt％では一応正方晶の晶出
の増大傾向はあるものの、従来のもとあまり大差
はなく、また10wt％を超えると立方晶の析出が
認められた。 一方、この同じ粒度＃24のものであつて、例え
ば従来のもの（試料番号１）と酸化イツトリウム
添加量0.5wt％（試料番号３）のものとについて
金属顕微鏡を用いて初晶のα―Al2O3の析出状態
を観察したところ、第１図Ａ，Ｂ及び第２図Ａ，
Ｂに示される様な結果が出た。いずれも倍率は×
100で、第１図Ａ，Ｂは試料番号１のものの拡大
写真及びその模式図、第２図Ａ，Ｂは試料番号３
のものの拡大写真及びその模式図である。 なお両図において、１はアルミナ―ジルコニア
共晶体、２はα―Al2O3の初晶である。 第１図及び第２図からも明らかなごとく、酸化
イツトリウムを添加したものの方は著しくα―
Al2O3の初晶の析出が抑制されており、所定の共
晶混合物が得られていることが認められた。なお
他の酸化イツトリウムの添加のものにあつても同
様の傾向があることが確かめられているが、添加
量が0.05wt％ではα―Al2O3の析出は10％程度あ
り、従来のもが10〜15％程度であることからする
と幾分その傾向が出ているとはいうものの、あま
り著しい差はなかつた。 次に粒度＃60について研削性能の試験を行なつ
た。 すなわち研摩ベルトを作成し、研削テストを行
なつたものであり、その結果については第４表に
示す。 なお研削テストは、使用するベルトサイズを
100×2500ｍ／ｍ、被研削材をSUS―304として、
ベルトスピード150ｍ／分、圧力５Kgで、10分間
研削を行なつたものであり、第４表はその研削に
よつて得られた累積研削量をもつて比較したもの
である。 また括弧内は従来のもの（試料番号１）を100
とした場合の比較値を示す。
ウムを添加すれば、添加しない従来のアルミナ―
ジルコニア―チタニア系砥粒（試料番号１）に比
し、正方晶の結晶が著しく増大する傾向にあるこ
とが認められ、特に１〜5wt％の添加量では100
％の正方晶結晶が晶出していることが認められ
た。また添加量が0.05wt％では一応正方晶の晶出
の増大傾向はあるものの、従来のもとあまり大差
はなく、また10wt％を超えると立方晶の析出が
認められた。 一方、この同じ粒度＃24のものであつて、例え
ば従来のもの（試料番号１）と酸化イツトリウム
添加量0.5wt％（試料番号３）のものとについて
金属顕微鏡を用いて初晶のα―Al2O3の析出状態
を観察したところ、第１図Ａ，Ｂ及び第２図Ａ，
Ｂに示される様な結果が出た。いずれも倍率は×
100で、第１図Ａ，Ｂは試料番号１のものの拡大
写真及びその模式図、第２図Ａ，Ｂは試料番号３
のものの拡大写真及びその模式図である。 なお両図において、１はアルミナ―ジルコニア
共晶体、２はα―Al2O3の初晶である。 第１図及び第２図からも明らかなごとく、酸化
イツトリウムを添加したものの方は著しくα―
Al2O3の初晶の析出が抑制されており、所定の共
晶混合物が得られていることが認められた。なお
他の酸化イツトリウムの添加のものにあつても同
様の傾向があることが確かめられているが、添加
量が0.05wt％ではα―Al2O3の析出は10％程度あ
り、従来のもが10〜15％程度であることからする
と幾分その傾向が出ているとはいうものの、あま
り著しい差はなかつた。 次に粒度＃60について研削性能の試験を行なつ
た。 すなわち研摩ベルトを作成し、研削テストを行
なつたものであり、その結果については第４表に
示す。 なお研削テストは、使用するベルトサイズを
100×2500ｍ／ｍ、被研削材をSUS―304として、
ベルトスピード150ｍ／分、圧力５Kgで、10分間
研削を行なつたものであり、第４表はその研削に
よつて得られた累積研削量をもつて比較したもの
である。 また括弧内は従来のもの（試料番号１）を100
とした場合の比較値を示す。
【表】
また第３図における曲線ａは、この第４表にお
ける累積研削量値をプロツトしたグラフである。 上記第４表あるいは第３図から明らかなよう
に、酸化イツトリウムを添加する共晶砥粒は酸化
イツトリウムを添加しない従来のものに比して極
めて優れた研削力を発揮することが認められた。 因みにこの結果は大略第３表に示したジルコニ
ア正方晶結晶の比率に対応しているものであつ
て、添加量0.05wt％のものでは従来のものとあま
り大差はなく、10wt％を超えると立方晶の析出
に伴い従来のものよりダウンする傾向がみられ
る。 しかしながら酸化イツトリウムの添加は、全体
としては研削力の増大傾向を著しくするものであ
り、しかもこのテスト結果がわずか10分間の研削
時間における比較であることを考えたとき、実際
の使用にあつては極めて優れた研削性能の向上に
寄与し得るものである。 実施例 ２ 砥粒中のジルコニアが40％となるように配合計
算を行ない、バイヤー法アルミナ（99.6％Al2O3）
50Kg、ジルコニア（96％ZrO2）32.6Kgに、ジルコ
ニアに対し重量パーセントで2.5％に相当する酸
化チタン（95％TiO2）0.8Kgを混合し、さらに酸
化イツトリウムを含む稀土類鉱物（第１表に示す
分析値のもの）を前３種の全量に対し１，2.5，
5wt％添加して、電気炉において95V、300kwで
溶融し、しかる後急冷固化して各種添加量につい
ての溶融鋳造物を得た。 これらの鋳造物の分析値を第５表に示す。なお
試料番号１は前記実施例１と同じく酸化イツトリ
ウム無添加の従来のものである。
ける累積研削量値をプロツトしたグラフである。 上記第４表あるいは第３図から明らかなよう
に、酸化イツトリウムを添加する共晶砥粒は酸化
イツトリウムを添加しない従来のものに比して極
めて優れた研削力を発揮することが認められた。 因みにこの結果は大略第３表に示したジルコニ
ア正方晶結晶の比率に対応しているものであつ
て、添加量0.05wt％のものでは従来のものとあま
り大差はなく、10wt％を超えると立方晶の析出
に伴い従来のものよりダウンする傾向がみられ
る。 しかしながら酸化イツトリウムの添加は、全体
としては研削力の増大傾向を著しくするものであ
り、しかもこのテスト結果がわずか10分間の研削
時間における比較であることを考えたとき、実際
の使用にあつては極めて優れた研削性能の向上に
寄与し得るものである。 実施例 ２ 砥粒中のジルコニアが40％となるように配合計
算を行ない、バイヤー法アルミナ（99.6％Al2O3）
50Kg、ジルコニア（96％ZrO2）32.6Kgに、ジルコ
ニアに対し重量パーセントで2.5％に相当する酸
化チタン（95％TiO2）0.8Kgを混合し、さらに酸
化イツトリウムを含む稀土類鉱物（第１表に示す
分析値のもの）を前３種の全量に対し１，2.5，
5wt％添加して、電気炉において95V、300kwで
溶融し、しかる後急冷固化して各種添加量につい
ての溶融鋳造物を得た。 これらの鋳造物の分析値を第５表に示す。なお
試料番号１は前記実施例１と同じく酸化イツトリ
ウム無添加の従来のものである。
【表】
次にこの得られた鋳造物をインパラーブレーカ
ー及びロールクラツシヤーを用いて繰り返し粉砕
を行ない、JISR―6001に定められた粒度＃24、
＃60で各々採取した。 粒度＃24についてＸ線回折によるジルコニアの
結晶形の比率を第６表に示す。
ー及びロールクラツシヤーを用いて繰り返し粉砕
を行ない、JISR―6001に定められた粒度＃24、
＃60で各々採取した。 粒度＃24についてＸ線回折によるジルコニアの
結晶形の比率を第６表に示す。
【表】
Ｘ線回折の結果明らかなように、酸化イツトリ
ウムを含む稀土類鉱物を添加すれば、酸化イツト
リウムの添加の場合と同じく、添加しないアルミ
ナ―ジルコニア―チタニア系砥粒（試料番号１）
に比し、正方晶の結晶が著しく増大する傾向があ
ることが認められ、2.5〜5wt％の添加量では100
％の正方晶結晶が晶出していることが認められ
た。 次に粒度＃60について研削性能の試験を行なつ
た。 試験条件は実施例１と同様である。その結果に
ついては第７表に示す。
ウムを含む稀土類鉱物を添加すれば、酸化イツト
リウムの添加の場合と同じく、添加しないアルミ
ナ―ジルコニア―チタニア系砥粒（試料番号１）
に比し、正方晶の結晶が著しく増大する傾向があ
ることが認められ、2.5〜5wt％の添加量では100
％の正方晶結晶が晶出していることが認められ
た。 次に粒度＃60について研削性能の試験を行なつ
た。 試験条件は実施例１と同様である。その結果に
ついては第７表に示す。
【表】
また第３図における曲線ｂはこの第７表におけ
る累積研削量値をプロツトしたグラフである。 上記第７表あるいは第３図から明らかなよう
に、酸化イツトリウム添加の実施例１の場合と同
様に、酸化イツトリウムを含む稀土類鉱物を添加
する共晶砥粒においても優れた研削力を発揮する
ことがみとめられた。 実施例 ３ 砥粒中のジルコニアが40％になるように配合計
算を行ない、バイヤー法アルミナ50Kg、ジルコニ
ア32.6Kgにジルコニアに対して重量パーセントで
５、15wt％の酸化チタン1.7、4.9Kgを混合し、酸
化イツトリウムを前３種の混合物に対し重量パー
セントで0.5wt％添加したものについて鋳造物の
分析値、粒度＃24についてのＸ線回折によるジル
コニア結晶形の比率及び粒度＃60についての累積
研削量を測定した。 その結果をそれぞれ第８表、第９表及び第10表
に示す。 なお比較のため、酸化チタン2.5wt％の添加量
のもの、及びそれぞれのチタニア添加量のものに
ついての酸化イツトリウム無添加の場合の値も併
記した。 また試験方法はいずれも実施例１及び実施例２
と同様である。
る累積研削量値をプロツトしたグラフである。 上記第７表あるいは第３図から明らかなよう
に、酸化イツトリウム添加の実施例１の場合と同
様に、酸化イツトリウムを含む稀土類鉱物を添加
する共晶砥粒においても優れた研削力を発揮する
ことがみとめられた。 実施例 ３ 砥粒中のジルコニアが40％になるように配合計
算を行ない、バイヤー法アルミナ50Kg、ジルコニ
ア32.6Kgにジルコニアに対して重量パーセントで
５、15wt％の酸化チタン1.7、4.9Kgを混合し、酸
化イツトリウムを前３種の混合物に対し重量パー
セントで0.5wt％添加したものについて鋳造物の
分析値、粒度＃24についてのＸ線回折によるジル
コニア結晶形の比率及び粒度＃60についての累積
研削量を測定した。 その結果をそれぞれ第８表、第９表及び第10表
に示す。 なお比較のため、酸化チタン2.5wt％の添加量
のもの、及びそれぞれのチタニア添加量のものに
ついての酸化イツトリウム無添加の場合の値も併
記した。 また試験方法はいずれも実施例１及び実施例２
と同様である。
【表】
【表】
【表】
上記表からも明らかなように、酸化チタンの添
加量の増加に従い正方晶ZrO2の残存率は増大傾
向を示しているが、それにも増して酸化イツトリ
ウムの添加による著しい増大傾向が認められた。
またこれに対応して研削力の増大傾向が累積研削
量の数値結果から認められる。 実施例 ４ 砥粒中のジルコニアが25％並びに32％になるよ
うに配合計算を行ない、バイヤー法アルミナ
（99.6％Al2O3）50Kg並びに24.5Kg、ジルコニア
（96％ZrO2）16.6Kg並びに11.5Kgに、ジルコニア
に対して、重量パーセントで０，2.5，５，10，
15，20，30，40％の酸化チタン（95％TiO2）を
各々添加したものと、砥粒中のジルコニアが25％
になるように配合計算を行ない、バイヤー法アル
ミナ（99.6％Al2O3）50Kg、；ジルコニア（96％
ZrO2）16.6Kgに、ジルコニアに対して重量パーセ
ントで０，５，10，15，20，30，40％の酸化チタ
ン（95％TiO2）を添加し、さらに酸化イツトリ
ウムを前３種の物質全量に対して0.5wt％添加し
たものをそれぞれ、電気炉を用いてアーク熱で溶
融・急冷固化し、これを一般的な砥粒の生産方式
に従つて整粒し、JIS＃12の砥粒とした。 これらのもの、すなわち酸化イツトリウム無添
加のジルコニア25％タイプ及び32％タイプのもの
と、酸化イツトリウム添加のジルコニア25％タイ
プのものについて抗破砕性測定試験を行なつた。
抗破砕性測定には単粒圧壊強度を用いた。この方
法は、試料を1680〜2000ミクロンに整粒して、縮
分法により小試料とし、その中からランダムに
100個採取して、これを２トンアムスラー圧縮器
で１個ずつ耐圧強度を測定して、その平均値を単
粒圧壊強度とした。 これらの砥粒の単粒圧壊強度を第11表に、単粒
圧壊強度とTiO2／ZrO2との関係を第４図に示す。
加量の増加に従い正方晶ZrO2の残存率は増大傾
向を示しているが、それにも増して酸化イツトリ
ウムの添加による著しい増大傾向が認められた。
またこれに対応して研削力の増大傾向が累積研削
量の数値結果から認められる。 実施例 ４ 砥粒中のジルコニアが25％並びに32％になるよ
うに配合計算を行ない、バイヤー法アルミナ
（99.6％Al2O3）50Kg並びに24.5Kg、ジルコニア
（96％ZrO2）16.6Kg並びに11.5Kgに、ジルコニア
に対して、重量パーセントで０，2.5，５，10，
15，20，30，40％の酸化チタン（95％TiO2）を
各々添加したものと、砥粒中のジルコニアが25％
になるように配合計算を行ない、バイヤー法アル
ミナ（99.6％Al2O3）50Kg、；ジルコニア（96％
ZrO2）16.6Kgに、ジルコニアに対して重量パーセ
ントで０，５，10，15，20，30，40％の酸化チタ
ン（95％TiO2）を添加し、さらに酸化イツトリ
ウムを前３種の物質全量に対して0.5wt％添加し
たものをそれぞれ、電気炉を用いてアーク熱で溶
融・急冷固化し、これを一般的な砥粒の生産方式
に従つて整粒し、JIS＃12の砥粒とした。 これらのもの、すなわち酸化イツトリウム無添
加のジルコニア25％タイプ及び32％タイプのもの
と、酸化イツトリウム添加のジルコニア25％タイ
プのものについて抗破砕性測定試験を行なつた。
抗破砕性測定には単粒圧壊強度を用いた。この方
法は、試料を1680〜2000ミクロンに整粒して、縮
分法により小試料とし、その中からランダムに
100個採取して、これを２トンアムスラー圧縮器
で１個ずつ耐圧強度を測定して、その平均値を単
粒圧壊強度とした。 これらの砥粒の単粒圧壊強度を第11表に、単粒
圧壊強度とTiO2／ZrO2との関係を第４図に示す。
【表】
第４図より明らかな様に、いずれのタイプにお
いてもTiO2／ZrO2が重量パーセントで10〜20％
の範囲内で。max値を示し、40％になると低下
するが、特に酸化イツトリウムを添加したものに
ついては、ZrO225％タイプにあつては勿論、32
％タイプと比較しても更にすぐれた抗破砕性を発
揮することが認められた。 以上のごとくこの発明は、アルミナにジルコニ
ア及びチタニアを添加溶融し、急冷してなるアル
ミナ―ジルコニア―チタニア系研削材において、
さらに他の溶融添加物として酸化イツトリウムま
たは酸化イツトリウムを含む稀土類鉱物を含有さ
せることにより、砥粒中にジルコニア正方晶結晶
を最大100％残存させたものであり、また比較的
ジルコニア量の多いアルミナ―ジルコニア共晶体
からなる研削材にあつて初晶のα―Al2O3の析出
を５％以下に抑えたもので、研削性能を著しく向
上させた研削材を提供し得たものである。 従つて重研削の中でも特にその軽研削に対し、
またさらにチタン合金に対して格別に良好に適応
して使用できるものである。 また比較的ジルコニア量の少ないアルミナ―ジ
ルコニア共晶体を含む研削材にあつても従来に比
較すればその抗破砕性等の特性において一段と向
上し得たものである。
いてもTiO2／ZrO2が重量パーセントで10〜20％
の範囲内で。max値を示し、40％になると低下
するが、特に酸化イツトリウムを添加したものに
ついては、ZrO225％タイプにあつては勿論、32
％タイプと比較しても更にすぐれた抗破砕性を発
揮することが認められた。 以上のごとくこの発明は、アルミナにジルコニ
ア及びチタニアを添加溶融し、急冷してなるアル
ミナ―ジルコニア―チタニア系研削材において、
さらに他の溶融添加物として酸化イツトリウムま
たは酸化イツトリウムを含む稀土類鉱物を含有さ
せることにより、砥粒中にジルコニア正方晶結晶
を最大100％残存させたものであり、また比較的
ジルコニア量の多いアルミナ―ジルコニア共晶体
からなる研削材にあつて初晶のα―Al2O3の析出
を５％以下に抑えたもので、研削性能を著しく向
上させた研削材を提供し得たものである。 従つて重研削の中でも特にその軽研削に対し、
またさらにチタン合金に対して格別に良好に適応
して使用できるものである。 また比較的ジルコニア量の少ないアルミナ―ジ
ルコニア共晶体を含む研削材にあつても従来に比
較すればその抗破砕性等の特性において一段と向
上し得たものである。
第１図Ａ，Ｂは従来の酸化イツトリウム無添加
のアルミナ―ジルコニア共晶混合物（試料番号
１）の拡大写真及びその模式図、第２図Ａ，Ｂは
この発明の一実施例である酸化イツトリウム添加
のアルミナ―ジルコニア共晶混合物（試料番号
３）の拡大写真及びその模式図、第３図は同実施
例及び他実施例である酸化イツトリウム添加の研
削材及び酸化イツトリウムを含む稀土類鉱物添加
の研削材における酸化イツトリウム等の添加量と
累積研削量の関係図、第４図はジルコニア量が比
較的少ない研削材における酸化チタンの添加量と
単粒圧壊強度との関係図である。
のアルミナ―ジルコニア共晶混合物（試料番号
１）の拡大写真及びその模式図、第２図Ａ，Ｂは
この発明の一実施例である酸化イツトリウム添加
のアルミナ―ジルコニア共晶混合物（試料番号
３）の拡大写真及びその模式図、第３図は同実施
例及び他実施例である酸化イツトリウム添加の研
削材及び酸化イツトリウムを含む稀土類鉱物添加
の研削材における酸化イツトリウム等の添加量と
累積研削量の関係図、第４図はジルコニア量が比
較的少ない研削材における酸化チタンの添加量と
単粒圧壊強度との関係図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アルミナにジルコニア及びチタニアを添加溶
融し、急冷してなるアルミナ―ジルコニア―チタ
ニア系研削材において、さらに他の溶融添加物と
して酸化イツトリウム又は酸化イツトリウムを含
む稀土類鉱物を含有するアルミナ―ジルコニア―
チタニア系研削材。 ２ 酸化イツトリウムの添加量が、アルミナ、ジ
ルコニア、及びチタニアの全量に対し0.05wt％を
超え7wt％に至る特許請求の範囲第１項記載のア
ルミナ―ジルコニア―チタニア系研削材。 ３ 酸化イツトリウムを含む稀土類鉱物の添加量
が、アルミナ、ジルコニア及びチタニアの全量に
対し0.05wt％を超え7wt％に至る特許請求の範囲
第１項記載のアルミナ―ジルコニア―チタニア系
研削材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58102289A JPS59227726A (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | アルミナ−ジルコニア−チタニア系研削材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58102289A JPS59227726A (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | アルミナ−ジルコニア−チタニア系研削材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59227726A JPS59227726A (ja) | 1984-12-21 |
| JPH0236152B2 true JPH0236152B2 (ja) | 1990-08-15 |
Family
ID=14323449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58102289A Granted JPS59227726A (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | アルミナ−ジルコニア−チタニア系研削材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59227726A (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4457767A (en) * | 1983-09-29 | 1984-07-03 | Norton Company | Alumina-zirconia abrasive |
| US5061665A (en) * | 1989-01-13 | 1991-10-29 | The Japan Carlit Co., Ltd. | Process for producing an improved alumina-zirconia composite sintered material |
| JPH0747506B2 (ja) * | 1991-01-16 | 1995-05-24 | 日本研磨材工業株式会社 | スライディングノズル用耐火材料およびその製造方法 |
| DE4306966C1 (de) * | 1992-10-19 | 1994-01-20 | Starck H C Gmbh Co Kg | Schleifkorn auf der Basis von Zirkonkorund, Verfahren zu seiner Herstellung und dessen Verwendung |
| US6592640B1 (en) * | 2000-02-02 | 2003-07-15 | 3M Innovative Properties Company | Fused Al2O3-Y2O3 eutectic abrasive particles, abrasive articles, and methods of making and using the same |
| EP1257512B1 (en) * | 2000-02-02 | 2012-02-22 | 3M Innovative Properties Company | Fused abrasive particles, abrasive articles, and methods of making and using the same |
| US7384438B1 (en) * | 2000-07-19 | 2008-06-10 | 3M Innovative Properties Company | Fused Al2O3-Y2O3-ZrO2 eutectic abrasive particles, abrasive articles, and methods of making and using the same |
| JP4194489B2 (ja) * | 2001-08-02 | 2008-12-10 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 研磨粒子、ならびにその製造および使用方法 |
| US6749653B2 (en) * | 2002-02-21 | 2004-06-15 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive particles containing sintered, polycrystalline zirconia |
| FR2943054B1 (fr) * | 2009-03-11 | 2013-11-29 | Saint Gobain Ct Recherches | Melange de grains d'alumine-zircone fondus |
| FR2948934B1 (fr) * | 2009-08-05 | 2011-07-29 | Saint Gobain Ct Recherches | Grains d'alumine-zircone fondus. |
| PL2569385T3 (pl) * | 2010-05-10 | 2015-06-30 | Center For Abrasives And Refractories Res & Development C A R R D Gmbh | Ziarna ścierne na bazie korundu cyrkonowego |
| FR2973368B1 (fr) * | 2011-03-31 | 2013-11-08 | Saint Gobain Ct Recherches | Grains fondus atz |
| DE102020116845B4 (de) * | 2020-06-25 | 2024-02-22 | Imertech Sas | Zirkonkorund-Schleifkörner mit hohem SiO2-Anteil und Verfahren zu deren Herstellung |
-
1983
- 1983-06-07 JP JP58102289A patent/JPS59227726A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59227726A (ja) | 1984-12-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0236152B2 (ja) | ||
| EP0140164B1 (en) | Alumina-zirconia abrasive | |
| JP5270099B2 (ja) | アルミア−酸化チタン−ジルコニア溶融粒子 | |
| RU2121011C1 (ru) | Металлическое стекло и способ получения металлического стекла | |
| JP3132955B2 (ja) | ジルコニウムコランダムを基剤とする研磨材料、その製造方法およびその使用 | |
| JP2952559B2 (ja) | 研磨材を製造するための方法及び装置 | |
| JPH06104817B2 (ja) | アルミナ―ジルコニア系ラップ研磨材とその製造方法及び研磨用組成物 | |
| US9163128B2 (en) | Titanium oxide-containing aluminum oxide particles based on corundum melted in an electric arc furnace from calcined alumina, and a method for the production thereof | |
| JP2003521435A (ja) | 溶融Ａｌ２Ｏ３−希土類酸化物共晶研磨粒子、研磨物品、ならびにそれらの製造方法および使用方法 | |
| JP5699361B2 (ja) | ジルコニウムコランダムに基づく砥粒 | |
| JPH0565584A (ja) | 高強度アルミニウム基合金粉末の製造方法 | |
| JPS6144970A (ja) | 研磨材の製造方法 | |
| JPH04300242A (ja) | スライディングノズル用耐火材料およびその製造方法 | |
| IE52603B1 (en) | Process for the production of amorphous metal alloys based on iron,phosphorus,carbon and chromium | |
| KR101685944B1 (ko) | 용융 알루미나/지르코니아 입자 혼합물 | |
| CN105592981B (zh) | 具有增加的韧性的基于熔融氧化铝的多晶多孔Al2O3本体及其用途 | |
| JPS6217071A (ja) | 安定化ジルコニア焼結体 | |
| CN113277837A (zh) | 一种高性能黑刚玉磨料的制备方法 | |
| CN107474796A (zh) | 一种氮化物改性氧化铝磨料及其生产工艺 | |
| JPH02185587A (ja) | 研摩材 | |
| JPS6067636A (ja) | Ｖｔｒシリンダ−用アルミニウム合金 | |
| JP2004515598A (ja) | Ａｌ２Ｏ３及びＺｒＯ２に基づく研磨材粒子、その製造法及び使用法 | |
| CA1056605A (en) | Zirconia chromia alumina abrasive | |
| JPH01147037A (ja) | 粉末冶金用耐熱Ａｌ合金 | |
| JP2003119531A (ja) | 耐摩耗性、耐熱性並びに熱伝導性に優れたアルミニウム合金及びその製造方法 |