Способ получения шлифовальногоматериала ha ochobe спеченного корунда

 

Союз Советски и

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Занвлено 22,.08.79 (21) 2817620/23-26 с присоединением заявки ле— (5! )М. Кл .

С 09 К 3/14

С 04 В 31/00

Гееударствеиимй комитет

СССР ао делам иаебретеиий и юткрытий (23) Приоритет

Опубликовано 30 05.81 Бюллетень Рй 20 (53) УДК 667.634.. 7(088,8) Дата опубликования описания 30.05.81

V.и. %4i _#_AQ

А.А. Пыльнев, С.Н. Филиппов, В.С. Ярков, и Б.Л. Фисенко (72) Авторы из обретения -" /а

Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института абразивов и шлифования (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШЛИФОВАЛЬНОГО МАТЕРИАЛА

HA ОСНОВЕ СПЕЧЕННОГО КОРУНДА

Изобретение относится к производству шлифовальных материалов, преимущественно для скоростного силового шлифования, и может быть использовано при изготовлении шлифовального материала для абразивного инструмента, используемого в металлургии при обработке проката, а также при изготов-. лении виброгалтевочных наполнителей, используемых для виброабразивной об16 работки в машиностроении.

Известен способ получения высокоплотного корундового материала путем смещения предварительно обожженного глинозема с двуокисью титана, формования заготовок и обжига при 17001750 С с дополнительной термообраО боткой при 1200-1500 С, По этому способу получают прочный материал, отличающийся высокой плотностью и термической устойчивостью, что немаловажно и для шлифовальных материалов, работающих в режимах циклических термоударов Pl:), Однако вследствие крупнокристаллической структуры, обусловленной высокими температурами обжига и дополнительной термической обработкой предварительно обожженного глинозема и двуокиси титана, известный способ приводит к получению материала, недостаточно вязкого, с высокой хрупкостью, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения шлифовального материала на основе спеченного корунда путем смещения глиноземсодержащего сырья, природного алюмосиликатного связующего, двуокиси титана и добавок с последуяцим формованием иэ полученной шихты зерна требуемых форм и размеров и обжигом, В качестве глиноземосодержащего сырья используют чистую кальцинированную окись алюминия, в качестве алюмосиликатного связующего— двуокись кремния, а в качестве доба834080 4 вок в шихту вводят декетрин, пшеничную муку или глину. Обжиг ведут при температуре выше 1600 С до получения крупных кристаллов f2).

Недостаток известного способа заключается в получении недостаточно вязкого дпя условий высокоскоростного силового шлифования, хрупкого абразивного зерна, что обусловлено составом исходной шихты, содержащей двуокись кремния и двуокись титана и спекаемой при температурах, способствующих получению крупнокристалличес-. кой структуры материала.

Цель изобретения — снижение хруп-. кости шлифовапьного материала за счет получения мелкокристаллической струк-туры.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве глиноземсодержащего сырья используют высокодисперсный продукт кальцинации боксита, а в шихту при смешивании дополнительно вводят в качестве добавки ферро-ванадийсодержащий материал в количестве 6-15 вес. и обжигают зерна при температуре 1550- 1600 С. о

В качестве ферро-ванадийсодержащего материала используют шлаки электротермического производства ферро-ванадиевых сплавов при соотношении окиси ванадия и окиси железа (5-30):1.

Использование в шихте в качестве глиноземсодержащего сырья высокодисперсного продукта кальцинации боксита одновременно с воздействием двуокиси титана повышает активность шихты к спеканию за счет содержания частиц основного компонента мельче

10 м и позволяет проводить спекание . при сравнительно невысоких температурах, а дополнительное введение в шихту легирующей добавки в виде ферро-ванадийсодержащего материала позволяет добиться получения равномерной мелкокристаллической структуры и добиться снижения температуры кристаллизации корунда.

Предлагаемый способ заключается в следующем.

Исходные материалы — высокодисперсный продукт кальцинации боксита с дисперсностью менее 10 мк улавливаемый в системах пыпеочистки печей глиноземного производства, бентонитовую глину (ГОСТ 7032-75), двуокись титана (ГОСТ 9008-75) и ферро-ванадийсодержащий материал смещивают мокрым спо55 цинации боксита 82, бентонитовую глину 10, двуокись титана 2 и шлак электротермического производства ферро-ванадиевых сплавов 6 с соотношесобом в шаровой мельнице в течение

2 ч, причем сначапа готовят бентонитовый шликер, а затем добавляют остальные компоненты. Получаемый после смешивания исходных компонентов шихты шликер обезвоживают, подвергают обезвоженную массу проминке, получают из нее путем формования или, предпочтительно экструдированием и нарезкой зерна требуемых форм и размеров и обжигают во вращающейся ,печи при температуре спекания 15501600 С.

Ниже даны примеры получения шлифовального материала при экстремальных и оптимальных значениях содержания взятого в качестве ферро-ванадийсодержащего материала шлака электротермического производства феррованадиевых сплавов с различным соотношением Ч О и FeO и при различ-. ных температурах спекания.

Пример 1 ° Шлифовальный материал получают путем сиекания при

1600оС шихты содержащей вес высокодисперсный продукт кальцинации боксита 82, бентонитовую глину

l0 двуокись титана 2 и шлак электротермического производства ферро-ванадиевых сплавов 6 с соотношением Ч О и FeO равным 15:1 соответственно.

П р и.м е р 2. Шлифовальный материал получают по примеру 1 путем спекания при 1600 С шихты, содержащей, вес. : высокодисперсный продукт кальцинации боксита 79, бентонитовую глину 10 двуокись титана 1 и шлак.электротермического производства феррованадиевых сплавов 10 с соотношением

Ч 0 и FeO равным 15:1 соответствен40

Ф

Пример 3. Шлифовальный материал получают по примеру 1, путем спекания при 1600 С шихты, содержащей, вес. : высокодисперсный продукт

45 кальцинации боксита 74, бентонитовую глину 10,. двуокись титана 1 и шлак электротермического производства ферро-ванадиевых сплавов 15 с соотношением V 0óè FeO равным 15: 1 соответственно.

Пример 4. Шлифовальный материал получают по примеру 1 путем спекания при 1550 С шихты, содержащей, вес. .: высокодисперсный продукт кальПредлаг а емый

Менее 5

9,8

1600

1600

9,0

То же

9,2!

600

10,9

1550

1580

10,0

1580

9,6

1580

5-20 и отдель- 18,3 ные кристаллы больше 20

Известный

1650 да путем смешивания глиноземсодержащего сырья, природного алюмосиликатного связующего, двуокиси титана и добавок с пооледукщим формообразованием из полученной шихты зерна треЯ буемых форм и размеров и обжигом, отличающийся тем, что, с целью снижения хрупкости материала эа счет получения мелкокристаллиКак видно из таблицы, шлифовальный материал, отличается более мелкой кристаллической структурой. и низкой величиной хрупкости по сравнению с материалом, полученным известным способом.

Формула изобретения

1, Способ получения шлифовального материала на основе спеченного корун5 834080 6 нием О и FeO равным 15: 1 соответ- ал получают по примеру 1 путем спекаственно. ния при 1580 С шихчы, содержащей, Пример 5. Шлифовальный мате- вес,X: высокодисперсный продукт кальриал получают по примеру 1, путем цинации боксита 79, бентонитовую глиспекания при 1580 С шихты, содержа- у ну 10, двуокись титана 1 и шлак электщей, вес.7: высокодисперсный продукт ротермического производства ферро-вакальцинации боксита 82, бентонитовую надиевых сплавов 10 с соотношением глину 10 двуокись титана 2 и шлак V<0< и FeO равным 30:1 соответственэлектротермического производства фер- но. ро-ванадиевых сплавов 6 с .соотноше- !О Пример (по известному спонием V<0 и FeO равным 30;1 соответ- собу), Шлифовальный материал получают ственно. путем спекания при температуре выше

Пример 6. Шлифовальный мате- 1000 С шихты, содержащЖ, вес.7.: риал получают по примеру 1 путем спе- Кальцинированный кания при 1580"С шихты, содержащей, !5 c(, -глинозем 82 вес.7: высокодисперсный продукт каль- Кремнезем 4 цинации боксита 79, бентонитовую гли- Двуокись титана 2 ну 10 двуокись титана 1 и шлак элект- Глина связующее 12 ротермического производства ферро-ва- Результаты испытаний шлифовальных надиевых сплавов 10 с соотношением gl! материалов, полученных по конкретным

Ч О и FeO равным 5: 1 соответственно. примерам выполнения, приведены в Та6р и м е р 7, Шлифовальный матери- лице.

7 ческой структуры, в качестве глиноземсодержащего сырья используют высокодисперсный продукт кальцинации боксита, а в шихту при смешивании дополнительно вводят в качестве добавки ферро-ванадийсодержащий материал в количестве 6-15 вес.Ж и обжиг проводят при температуре 1550-1600 С о

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве ферро-ванаднйсодержащего материала ис834080 8 ч пользуют шлаки электротермического производства ферро-ванадиевых сплавов при соотношении окиси ванадия и окиси железа (5-30): 1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 512197, кл. С 04 В 33/32, 1971.

10 2. Патент Великобританий 9 986847, кл. С 4 V, 1965 (прототип) .

Составитель В. Сальников

Редактор В, Матюхина Техред С.Мигунова Корректор Л.Иван

Заказ 006 5 Тираж 684 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,. Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, -ул. Проектная,