本发明专利技术涉及一种熔凝磨粒，该磨粒具有以下化学成分，用重量百分比表示：ZrO2+HfO2：38.0～46.0％；Al2O3：余量至100％；SiO2：0.20～0.60％；Y2O3：0.45～0.70％；TiO2：1.00～2.00％；其他氧化物：＜1％，Y2O3/SiO2的比为0.80～2.00，氧化锆的重量的60～90％为四方晶相氧化锆，其余为单斜晶型。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及熔凝的陶瓷磨粒，尤其是作为研磨磨粒的应用。本专利技术还涉及一种所述磨粒的混合物和一种含有根据本专利技术的磨粒混合物的磨具。
技术介绍
通常，根据下列磨料的陶瓷磨粒的形成方法将磨具分类游离磨料(通过喷雾或以悬浮的方式使用，无支撑)；涂覆磨料(具有织物或纸支撑物，其中磨粒被置于多个层上)；以及固结磨料(以圆形砂轮、棍等形式)。就后者而言，研磨磨粒被有机粘合剂或玻璃粘合剂(在该情况下，粘合剂由氧化物组成，基本上为硅酸盐粘合剂)挤压。这些磨粒本身必须具有良好的机械研磨性能(尤其是韧性)并且提供与粘合剂良好的机械粘聚力(界面结合强度)。目前，有着各种类别的磨料，使得能够覆盖广泛的应用和性能通过熔融合成的氧化物磨粒尤其提供优异的质量/制造成本折中。根据所遇到的应用类型和研磨方式，传统上用于砂轮或砂带的制造的基于氧化铝的研磨磨粒包括三个主类基于氧化铝的熔凝磨粒；基于氧化铝-氧化锆的熔凝磨粒以及基于通过溶胶-凝胶法所获取的氧化铝的磨粒。在熔凝磨粒的范围内，US-A-3181939公开了基于氧化铝和氧化锆的材料。这些磨粒通常组成为10% 60%的氧化锆、0 10%的添加剂和余量的氧化铝。已知的添加剂包括氧化钇(根据US-A-4457767，添加多达2%的氧化钇)或者氧化钛(根据专利 DE-C1-4306966，添加多达10%的氧化钛)。这些添加剂改进了氧化铝-氧化锆磨粒的研磨力。US-5525135还公开了基于氧化铝-氧化锆-氧化钛的熔凝磨粒。最后，JP59227726公开了氧化铝-氧化锆-氧化钛-氧化钇的熔凝磨粒，基于氧化铝、氧化锆及氧化钛总量计，氧化钇的可能添加量为0. 05% 7%，优选1% 5%。在切削加工硬钢情况下，基于氧化铝的熔凝磨粒具有低韧性，这造成磨粒的过度碎裂。基于氧化铝-氧化锆的熔凝磨粒具有非常高的韧性以及较低的硬度。它们使高效切削加工硬钢成为可能，但易于逐渐变平。总的来说，这导致施加于研磨部件上施加的力增大，以及，根据操作条件，该部件甚至可以被热损伤。通过溶胶-凝胶法获取的基于氧化铝的磨粒构成良好的折中。这是因为，它们具有高硬度、适中的韧性，使它们再生切削刃，以及良好的微结构产生磨粒的微断裂，保证了在硬钢上的长的寿命。为切削加工低硬度的韧性钢，例如不锈钢，基于氧化铝-氧化锆的熔凝磨粒是有效的。这是因为它们的高韧性限制了它们的断裂。总的来说，通过溶胶-凝胶法所获取的基于氧化铝的磨粒比基于氧化铝-氧化锆的熔凝磨粒效果差，这是因为前者韧性较低。基于氧化铝的熔凝磨粒效果最差，这是因为它们韧性低以致于过度碎裂。通常测量和比较各种磨粒的研磨性能是根据切削钢的质量除以在所述切削加工期间所消耗的研磨磨粒的质量，这称为比率S。尽管该比率给出了磨粒的研磨性能的数量级，然而，其没有考虑在切削加工期间所涉及的所有机理。例如，由于快速磨损使得材料被大量移除的快速消耗的磨粒可导致高比率S。然而，该磨粒不足以持久用于切削加工大量的3部件。还可导致被切削加工的部件的过度热损伤，这是由于过度发出的切削功率由部件的发蓝处理引起的，但该功率是必需的以维持切削状态。因此，需要一种熔凝的氧化铝-氧化锆研磨磨粒，该磨粒具有高比率S用于低发出功率切削加工，同时具有长的寿命或耐用度。本专利技术目的是为了满足该需求。
技术实现思路
根据本专利技术，通过具有下列化学组成的熔凝磨粒实现该目的，以重量百分比计ZrO2 + HfO2:38.0% 46.0%Al2O3:至100%的余量SiO2:0.20% 0.60%Y2O3:0.45% ~ 0.70%;TiO2:1.00%-2.00%其他元素，以氧化物的形式表示< 1%，Y203/Si02 的比在 0. 80 和 2. 00 之间，四方晶相氧化锆占氧化锆质量的60% 90%，其余氧化锆为单斜晶型。从下文描述中可以看出更多的细节，本专利技术人已经发现，用上述化学组成，以及尤其在氧化钇含量的非常窄的范围内，四方晶相的氧化锆的有限比例是有利的。此外，该教导与US 55251；35或JP 592277 相反，US 55251；35或JP 592277 中建议，或者甚至推荐， 用最大比例的四方晶氧化锆以增加切削加工的效率。根据本专利技术的磨粒还可具有一个或一个以上的下述可选特征-优选地，103/Si02质量比大于1.00，优选大于1.10，和/或小于1.80，优选小于 1. 50，优选小于1. 40以及更优选小于1. 30 ；-优选地，四方晶氧化锆占氧化锆的质量的大于70%和/或小于85%；-优选地，ZrO2含量大于40%；-优选地，SiO2含量大于0.03%，优选大于0.；35%；-氧化钛TiO2质量含量大于1.30%和/或小于1.70%；-优选地，以氧化物形式表示的其他元素小于0.50%，尤其MgO < 0. 30%，优选< 0. 10%，优选< 0. 05%，和 / 或CaO < 0. 30%，优选< 0. 20%，优选< 0. 10%，和 / 或Nei2O :< 0. 10%，优选< 0. 05% ；以及-以氧化物形式表示的其它元素为杂质。本专利技术还涉及磨粒混合物，其包含以重量百分比计，大于80%，优选大于90%， 优选大于95%，优选大于99%，以及优选基本上为100%的根据本专利技术的研磨磨粒颗粒。优选地，根据本专利技术的磨粒混合物满足根据下述标准所测的与那些混合物或磨粒一致的粒度分布FEPA 标准 42-GB-1984, R1993 以及 FEPA 标准 43-GB-1984, R1993。本专利技术还涉及磨具，尤其是砂轮或砂带形式，包括研磨磨粒混合物，该研磨磨粒混合物通过粘合剂结合到一起或作为层沉积在支撑上，尤其是柔性支撑，并通过粘合剂保持， 该工具的特征在于磨粒是根据本专利技术的磨粒。总的来说，本专利技术涉及根据专利技术的磨粒用于研磨的用途。-根据本专利技术的氧化物含量涉及每种对应的化学元素的总含量，根据工业的常用惯例，每种对应的化学元素的总含量以最稳定的氧化物形式表示；因此，包括低价氧化物以及可选的氮化物、氮氧化物、碳化物、碳氧化物、碳氮化物或者甚至是上述元素的金属类化合物；-术语“杂质”理解为伴随原材料必然引入的不可避免的组分。尤其，形成钠和其它碱金属铁、钒、铬的金属化合物的氧化物、氮化物、氮氧化物、碳化物、碳氧化物、碳氮化物以及金属形式的组中的一部分的化合物为杂质。举例来说，上文提到的MgO、CaO或Na20。 残余的碳形成根据本专利技术的产品的组合物的杂质的部分。然而，铪氧化物不视为杂质；-术语氧化物的“前体”理解为在根据本专利技术的磨粒混合物或磨粒的制备期间，能够提供所述氧化物的组分；-在通过熔化获取的产品中，HfO2没有从^O2中化学分离出来。在这样的产品的化学组成中，Zr02+HfO2由此表示这两种氧化物的总量。然而，根据本专利技术，HfO2不是有意地被加入原料中的。HfO2因此仅表示痕量的铪氧化物，该氧化物常常以一般低于2%的含量自然存在于氧化锆源中。为清楚起见，因此，在用&02+HfO2或者用^O2或者通过“氧化锆含量”表示氧化锆和痕量铪氧化物的含量之间可以没有区别；-术语“熔凝磨粒”或更通用的“熔凝产品”，理解为通过冷却熔料而固化获取的固态磨粒(或产品)；-本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：山木尔·马林，戴维·朗戈尔，S·珀蒂尼，
申请(专利权)人：法商圣高拜欧洲实验及研究中心，
类型：发明
国别省市：
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