氧化铝质烧结体的制造方法、氧化铝质烧结体、磨粒和砂轮技术

本发明专利技术涉及一种氧化铝质烧结体的制造方法、采用该制造方法得到的氧化铝质烧结体、磨粒和砂轮，该氧化铝质烧结体满足下述（1）和（2），该制造方法的特征在于，将钛铁矿粉末和氧化铝粉末混合并进行烧结，（1）将钛化合物按TiO2换算后的含量、将铁化合物按Fe2O3换算后的含量和氧化铝的含量的合计量为98质量%以上；（2）将钛化合物按TiO2换算后的含量和将铁化合物按Fe2O3换算后的含量的合计量为5～13质量%。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及氧化铝质烧结体的制造方法、采用该制造方法得到的氧化铝质烧结体、使用该氧化招质烧结体而成的磨粒和使用该磨粒而成的砂轮(磨石:grind stone)。
技术介绍
氧化铝质烧结体发挥高硬度、高强度、高耐热性、高耐磨损性和高耐化学性等优异的特征，在各种产业领域被使用。特别是作为在钢铁产业中的强力磨削砂轮的原料(磨粒)被使用。另外，作为构成以汽车为中心的运输用设备或产业用机械的部件的材料，较多地使用特殊合金。这些特殊合金与通常的SUS304等相比较硬，因此在市场上需求以往没有的「磨削比」高的强力磨削砂轮。在此，所谓「磨削比」是表示砂轮的性能的指标，由以下的式子表不。磨削比=被磨削材料被磨削了的量(磨削量)/砂轮的磨损量一般地，如果能用较少的砂轮磨削较多的被磨削材料则判断为性能良好，但砂轮的磨削比被该砂轮所使用的磨粒的「硬度」和「断裂韧性」影响。认为在「磨削比和硬度」以及「磨削比和断裂韧性」之间存在如下的关系。(I)如果磨粒的硬度变高则磨削量增加，因此磨削比变大。(2)如果断裂韧性变高则磨粒的磨损量变少，因此磨削比变大。若考虑上述(I)和(2)，则在磨削比的式子中的分子部分被磨削量影响，分母部分被磨损量影响。为了使砂轮的磨削比提高，硬度和断裂韧性都高是理想的。因此，作为具有高硬度和高断裂韧性的耐磨损性优异的氧化铝烧结体，曾提出了添加了可固溶于氧化铝晶体中的T1、Mg、Fe等的金属化合物的氧化铝烧结体(例如，参照专利文献I)。现有技术文献专利文献1:日本特开平11-157962号公报
技术实现思路
但是，专利文献I的氧化铝烧结体仅公开了 Ti和Mg的组合、以及Fe和Mg的组合，对于其他的组合没有具体公开。另外，在专利文献I的实施例中所使用的金属化合物，是氧化钛粉末、Fe2O3粉末这样的含有单一的金属的金属氧化物。在使用这些金属氧化物的情况下，通常使用纯度高的物质，因此有时生产成本变高，使生产率降低。本专利技术是在这样的状况下完成的，其目的是提供一种制造方法，可以抑制生产成本并效率良好地制造给予高硬度且断裂韧性优异的磨粒的氧化铝质烧结体。另外，其目的是提供一种采用该制 造方法得到的、给予高硬度且断裂韧性优异的磨粒的氧化铝质烧结体、使用该氧化铝质烧结体而成的磨粒和使用该磨粒而成的砂轮。本专利技术者们为了实现上述目的反复专心研究的结果发现:在制造氧化铝质烧结体时，若作为与氧化铝一同地含有的化合物使用钛铁矿粉末，则可以抑制生产成本并效率良好地制造给予高硬度且断裂韧性优异的磨粒的氧化铝质烧结体。本专利技术是基于该见解完成的。即，本专利技术如下。 一种氧化铝质烧结体的制造方法，所述氧化铝质烧结体满足下述(I)和(2)，该制造方法的特征在于，将钛铁矿粉末和氧化铝粉末混合并进行烧结，(I)将钛化合物按TiO2换算后的含量、将铁化合物按Fe2O3换算后的含量和氧化铝的含量的合计量为98质量％以上， (2)将钛化合物按TiO2换算后的含量和将铁化合物按Fe2O3换算后的含量的合计量为5 13质量％。根据上述所述的氧化铝质烧结体的制造方法，其中，钛铁矿粉末相对于氧化铝粉末的质量混合比(钛铁矿粉末:氧化铝粉末)为0.05:0.95 0.16:0.84。根据上述或所述的氧化铝质烧结体的制造方法，其中，钛铁矿粉末和氧化铝粉末的累积质量50%直径(d5(l)分别为3 μ m以下。根据上述 的任一项所述的氧化铝质烧结体的制造方法，其中，还混合硅化合物粉末和/或钙化合物粉末。根据上述所述的氧化铝质烧结体的制造方法，其中，上述硅化合物粉末是二氧化硅，上述钙化合物粉末是氧化钙或碳酸钙。根据上述 的任一项所述的氧化铝质烧结体的制造方法，其中，还混合二氧化硅、氧化钙和氧化铝的全部或它们之中的2种形成了复合氧化物的复合氧化物粉末。 一种氧化铝质烧结体，是采用上述 的任一项所述的制造方法得到的。 一种磨粒，由上述所述的氧化铝质烧结体构成。 一种砂轮，在作用面具有上述所述的磨粒的层。根据本专利技术，可以提供一种可以抑制生产成本并效率良好地制造给予高硬度且断裂韧性优异的磨粒的氧化铝质烧结体的制造方法。并且，提供一种采用该制造方法得到的、给予高硬度且断裂韧性优异的磨粒的氧化铝质烧结体、使用该氧化铝质烧结体而成的磨粒和使用该磨粒而成的砂轮。附图说明图1是说明对于采用本专利技术的制造方法得到的氧化铝质烧结体的冲击的传播方式的作用说明图。图2是对于采用本专利技术的制造方法得到的氧化铝质烧结体的冲击试验前后的SEM照片，(A)表示冲击试验前的晶体组织的样子(热腐蚀处理过)，(B)表示冲击试验后的裂纹扩展的样子(无热腐蚀处理)。图3是说明对于仅由氧化铝构成的烧结体的冲击的传播方式的作用说明图。图4是对于仅由氧化铝构成的烧结体的冲击试验前后的SEM照片，(A)表示冲击试验前的晶体组织的样子(热腐蚀处理过)，(B)表示冲击试验后的裂纹扩展的样子(无热腐蚀处理)。图5是表示实施例7的氧化铝质烧结体的组成分析(X射线衍射测定)结果的X射线衍射图。具体实施例方式本专利技术的氧化铝质烧结体的制造方法，是满足下述(I)和(2)的氧化铝质烧结体的制造方法，其特征在于，将钛铁矿粉末和氧化铝粉末混合并进行烧结。(I)将钛化合物按TiO2换算后的含量(以下，有时称为「Ti02换算含量」)、将铁化合物按Fe2O3换算后的含量(以下，有时称为「Fe203换算含量」)和氧化铝的含量的3种成分合计量为98质量％以上，(2)将钛化合物按TiO2换算后的含量和将铁化合物按Fe2O3换算后的含量的2种成分合计量为5 13质量％。对于本专利技术的氧化铝质烧结体的制造方法的详情说明如下。(原料)在本专利技术的氧化铝质烧结体的制造方法中，作为原料使用钛铁矿粉末和氧化铝粉末。根据需要还使用硅化合物粉末和/或钙化合物粉末。作为这些原料的形态，可举出粉末、金属粉末、浆液、水溶液等，但在本专利技术中，从操作时的处理的容易度等的观点来看，优选使用粉末原料。在使用粉末原料的情况下，为了得到均质的混合粉末，氧化铝粉末、钛铁矿粉末、硅化合物粉末和钙化合物粉末的累积质量50%直径(d5(l)优选分别为3 μ m以下，更优选为I μ m以下。在此，各种粉末的累积质量50%直径(d5(l)可以采用激光衍射法测定。氧化铝粉末是用于在得到的氧化铝质烧结体中形成由刚玉晶体构成的主结晶相的原料，因此优选为高纯度的粉末，优选使用例如由拜耳法形成的氧化铝等。钛铁矿也称为ilmenite，是天然产的铁和钛的氧化矿物，作为组成由FeTiO3表示。作为产地，为澳大利亚、挪威、俄罗斯乌拉尔地区、印度、加拿大、美国、马来西亚等，化学组成因产地而不同。也有FeTiO3的Fe2+的一部分被Mg2+置换了的矿物。钛铁矿粉末比高纯度的TiO2粉末和高纯度的Fe2O3粉末便宜，因此可以抑制磨粒的制造成本。将构成钛铁矿(澳大利亚昆士兰产)的成分之中的氧化铝成分、和铁化合物、钛化合物、硅化合物和钙化合物按氧化物换算后的情况的各自的化学组成示于下述表I。表I钛铁矿中的氧化铝和按氧化物换算的情况的各成分的含量(质量％)权利要求1.一种氧化铝质烧结体的制造方法，所述氧化铝质烧结体满足下述(I)和(2)，该制造方法的特征在于，将钛铁矿粉末和氧化铝粉末混合并进行烧结， (1)将钛化合物按TiO2换算后本文档来自技高网...

【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：富川伸一郎，宫泽宏和，家村武志，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：
国别省市：