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剛玉的分類及介紹

文章出處:愛銳網 發布時間:2015-10-09 15:43:30
屬于剛玉系的人造磨料有棕剛玉、白剛玉、鋯剛玉、微晶剛玉、單晶剛玉、鉻剛玉、鐠釹剛玉、黑剛玉及礬土燒結剛玉等。?
? ??(1)棕剛玉(A)
? ? 棕剛玉是以鋁礬土、無煙煤和鐵屑為原料,在電弧爐內經高溫冶煉而成。在冶煉過程中,無煙煤中的碳將礬土中的氧化硅、氧化鐵和氧化鈦等雜質還原成金屬,為些金屬結合在一起成為鐵合金,由于其比重較剛玉熔液大而沉降至爐底與剛玉熔液分離。僅有少量的雜質夾雜在剛玉熔快中。?
? ? 棕剛玉的主要礦物成份為物理剛玉,三方晶系,少量的礦物雜質有:硅酸鈣、鈣斜長石、富鋁紅柱石(又稱莫來石)、鈦化物、玻璃體及少量鐵合金等。?
? ? 棕剛玉的抗破碎能力較強,抗氧化、抗腐蝕,具有良好的化學穩定性,是一種用途廣泛的磨料。適用于磨削抗張強度高的金屬材料,如普通碳素鋼、硬青銅、合金鋼的細磨和精磨,磨加工螺紋和齒輪等,白剛玉還可用于精密鑄造及高級耐火材料。??
? ? (2)鉻剛玉(PA)?
? ? 鉻剛玉的冶煉工藝與白剛玉相同,只是在冶煉過程中加入一定量的氧化鉻,呈淺紫色或玫瑰色。?
? ? 鉻剛玉中由于引入Cr3+改善了磨料的韌性,其韌性較白剛玉高,而硬度與白剛玉相近,用于加工韌性較大的材料時,其加工效率比白剛玉高,并且工件表面的光潔度也較好,鉻剛玉適應于加工韌性高的淬火鋼、合金鋼、精密量具及儀表零件等光潔度要求較高的工件。?
? ? (3)微晶剛玉(MA)?
? ? 微晶剛玉所采用的原材料及冶煉方法與棕剛玉基本相同,在停爐后立即把熔液通過流放或傾倒的方法倒入枝模子內急速冷卻(一般在30分釧以內),因而得到微細結晶的集合體。?
? ? 微晶剛玉在冶煉過程中,雜質的還原程度較差,Al2O3含量為94~96%,晶體尺寸一般在80~300微米,晶體占57~85%,最大晶體尺寸不超過400~600微米。它具有強度高,韌性較大的特點。適用于重負荷磨削,可以磨削不銹鋼、碳素鋼、軸承鋼以及特種球墨鑄鐵等材料,由于磨粒在磨削過程中呈微刃破碎狀態,也被用于精密磨削甚至鏡面磨削。?
? ??(4)單晶剛玉(SA)?
? ? 單晶剛玉是以礬土、無煙煤、鐵屑和黃鐵礦為原材料,在電弧爐內共熔,礬土中的氧化鐵、二氧化硅和氧化鈦先后被還原并組成鐵合金從熔液中沉降至爐底。一小部分氧化鋁與碳、硫化亞鐵起復分解反應,生成少量的硫化鋁填充在單晶顆粒之間,當熔塊冷卻后放入水中時,硫化鋁被溶解,而被硫化鋁隔開的單晶剛玉即可分散開成為自然粒度的磨料。
? ? 單晶剛玉呈灰白色,其顆粒形狀多為等積形,晶體內不含雜質,具有多棱角的切削刃,在同樣的磨削力作用下,所形成的力矩小于其它磨料,因此它不易折碎,機械強度較高,單顆??箟簭姸葹?2~38kg,而棕剛玉僅為10~20kg。單晶剛玉由于有較高的硬度和韌性,所以切削能力較強,可用來加工工具鋼、合金鋼、不銹鋼、高鋇鋼等韌性大、硬度高的耐磨材料。
? ? (5)鋯剛玉(ZA)?
? ? 鋯剛玉是以鋁氧粉和鋯英石為原料,在電弧爐內經高溫冶煉而成,整個過程基本上是一個熔化再結晶的過程。它是一種由α——Al2O3,與ZrO2組成的共晶集合體,在冶煉過程中應盡可能使兩種結晶相互交錯構成微晶型晶體。?
? ? 鋯剛玉適用于高速重負荷磨削,可荒磨鑄鐵、鑄鋼、合金鋼和高速鋼等,特別適合于鈦合金、耐熱合金、高釩鋼、不銹鋼的磨加工。?
? ? (6)鐠釹剛玉(NA)?
? ? 鐠釹剛玉的制造工藝與白剛玉相似,其差異是在冶煉過程中加入約0.175%的鐠釹富集物(氧化鐠、氧化釹、氧化鑭)。大量的磨削試驗證明其磨削性能優于白剛玉,適用磨削不銹鋼、高速鋼、球磨鑄鐵、高錳鑄鋼及某些耐熱合金等。?
? ??(7)黑剛玉(BA)?
? ? 黑剛玉的冶煉方法與棕剛玉相同,是以三水鋁礬土為原料,加少量還原劑,經溶煉而成,其耗電量約為棕剛玉的三分之二。呈黑色,主要化學成分:Al2O3不低于77%,SiO2含量為10~12%,Fe2O3含量為7~10%,TiO2約為3%,比重不小于3.61.?
? ? 黑剛玉具有很好的自銳性,磨削時發熱量少,加工件的光潔度較好,適用于零件電鍍前底面拋光,鋁制品和不銹鋼的拋光,也可用于拋光光學玻璃、加工木材等。由于它的親水性好,可用在制造砂紙、砂布和樹脂磨具,還可以作研磨膏和拋光粉。黑剛玉由于鐵含量高,因而不宜用于制造陶瓷磨具。?
? ??(8)礬土燒結剛玉?
? ? 礬土燒結剛玉是唯一不用電爐冶煉的剛玉,它是用優質熟礬土(Al2O3含量85%以上)經濕法球磨至3微米的微粒料漿(球磨時應加粘結劑),再經壓濾成型為各種幾何形狀的磨粒,在1500℃下燒結。?
? ? 礬土燒結剛玉的主要化學成份是:Al2O3(85~88%)、SiO2(3~4%)、TiO2(3.5~4.5%)、Fe2O3(5.6~6.5%)。它具有α——Al2O3微晶結構,韌性高,可承受較大的磨削壓力而不至于破碎,并能切削較厚的金屬層,橫向進給可高達6mm以上。磨料的形狀可制成各種柱形體,這是所有磨料中唯一的特例,適用于重負荷荒磨。
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