PL167563B1 - Spoiwo ceramiczne do narzędzi ściernych - Google Patents

Abstract

Spoiwo ceramiczne do narzędzi ściernych, wytworzone z udziałem żużla pomiedziowego i fryty krzemianowej, znamienne tym, że zawiera następujące składniki, których ilości określone są w procentach molowych (% mol): SiO2 w ilości 30-70%; AbOa w ilości 1-20%; ZnO w ilości 0-20%; MnO w ilości 0,05-5%; K2O w ilości 1,0-15%; B2O3 w ilości 1,0-30%; CaO w llości 10-30%; MgO w Uości 5-3030% FeO + Fe2Os w Hocci 0,05-55%; NazO w Uości 0,05-0%%; LbO w Hocci 0,1-20%; CuO w Uości 0,00-2%;

Description

Przedmiotem wynalazku jest spoiwo ceramiczne do narzędzi ściernych.

Znane spoiwa ceramiczne stanowią wieloskładnikowe mieszaniny surowców ilastych, krzemionkowych oraz topników. Surowce te rozdrabnia się do wielkości poniżej 0,06 mm i miesza sposobem mechanicznym. Spoiwo to stanowi tzw. spoiwo surowe, bowiem nie podlega ono procesowi stapiania składników.

Znane też są spoiwa topione, które nie są mieszaninami lecz szkłami uzyskiwanymi w wyniku stapiania proszków szklanych w następujących układach szkłotwórczych: Li₂O-AL₂O3-SiO2; K₂O-Al₂O₃-SiO₂; ZnO-SiO₂-B₂O₃; B2O₃-Na2O-CaO-SiO2; Na₂O-B₂O3-CaO-PbO-SiO₂.

W grupie spoiw ceramicznych znikomy procent stanowią spoiwa dewitryfikacyjne. Znane jest spoiwo dewitryfikacyjne, przedstawione w opisie patentowym nr 1^*9025, w którym spoiwo ma postać sproszkowanego szkła i zawiera następujące składniki, określone w procentach wagowych (% wag): 50-75% S1O2; 3-15% TiO2; 1-35% B^s; 1-10% Na2O; 10-25% AkOe; 1-7%ZrO2; 110% K2O; 3-10% Li2 O. Uzyskanie z powyższego składu chemicznego spoiwa dewitryfikacyjnego wymaga stopienia surowców w postaci tlenków, wodorotlenków, krzemianów lub węglanów w temperaturze 1200-1400°C, schłodzeniu i rozdrobnieniu poniżej 63 -urn, a następnie podaniu go kolejnej obróbce termicznej z udziałem ścierniwa w temperaturze 1000°C.

W efekcie uzyskuje się spoiwa o niesterowalnej wielkości kryształów, które mają decydujący wpływ na wytrzymałość mechaniczną spoiwa. Dodatkową wadą tego typu spoiw jest konieczność stosowania do ich wytworzenia kilku rodzajów surowców, drogich i deficytowyh i konieczność ich wstępnego stapiania.

Spoiwo według wynalazku zawiera następujące składniki, których ilości określone są w procentach molowych (% mol):

SiO2 w ilości 30-70%; AkOe w ilości 1-20%; ZnO w ilości 0-20%; MnO w ilości 0,05-5%; K₂O w ilości 1,0-15%; B2O₃ w ilości 1,0-30%;

CaO w ilości lO-W^;

MgO w ilości 5-OO%;

FeO + FeeO₃ w ίΐ^ό^ϊ 0,(^5^--25^ Na2O w ilości 0,05-10%; Li₂O w ilości O, w 20%c CuO w doceń O,O3-2%i

Spoiwo szklanokrystaliczne według wynalazku wytwarza się z dwóch surowców, - odpadowego żużla pomiedziowego i fryty krzemianowej, przy czym nie wymaga ono wstępnego stapiania składników w wysokich temperaturach. Rozdrobnione surowce homogenizuje się w proporcjach odpowiadających wyżej wymienionemu składowi spoiwa.

167 563

Spoiwo wg wynalazku pozwala na spiekanie ściernic, zwłaszcza elektrokorundowych, w temperaturach 800-1200°C.

Ważną właściwością spoiwa według wynalazku w odróżnieniu do znanych dotychczas spoiw dewitryflkacyjnych jest to, że umożliwia ono uzyskanie kontrolowanej drobnokrystalicznej struktury piroksenowej, która zapewnia jego wysoką wytrzymałość mechaniczną na zginanie do wartości 200 MPa.

Przykładl . Spoiwo o składzie chemicznym określonym w procentach molowych (% mol):

SiO2 w ilości 54,0%; AI2O3 w ilości 3,1%; ZnO w ilości 0,05%; MnO w ilości 0,11%; K2O w ilości 2,33%; B2O3 w ilości 7,35%;

CaO w ilości 1 5,119%;

MgO w ilości 11,57%;

FeO + Fe2O3 w Hoścl 1,97%; Na2O w ilości 0,2399%;

L12O o ilości ο,8585%

CuO o ilości o, 11%% otrzymuje się przez zhomcgen1zcwanie odpadowego żużla pomiedziowego i fryty krzemianowej, rozdrobnionych uprzednio do uziarnienia poniżej 63 pm. Otrzymane spoiwo miesza się z elektrokorundowym ziarnem ściernym w ustalonych proporcjach i formuje się narzędzia ścierne o wymaganym kształcie, po czym wypala się je w temperaturze 1120°C.

Przykładu. Spoiwo o składzie chemicznym określonym w procentach molowych (% mol):

SiO2 w ilości 43,21%; AI2O3 w ilości 4,02%; ZnO w ilości 0,058%; MnO w ilości 0,116%; K2O w ilości 1,516%; B2O3 w ilości 2,741%;

Caa> w boćci 22,33%;

MgO w ϋοί<;ϊ 22,87%;

FeO + Fe2Oi w lCcOli 335%; Na2O w Boicl 0355%;

L12O w ίΐοίά 0,558%;

CaO w ΐΐοία 0317%;

otrzymuje się przez zhomcgen1zcwan1e odpadowego żużIo pomiedziowego i fryty krzemianowej, rozdrobnionych uprzednio do uziarnienia poniżej 63 pm. Otrzymane spoiwo miesza się z elektrokorundowym ziarnem ściernym w ustalonych proporcjach i formuje się narzędzia ścierne o wymaganym kształcie i wypala się je w temperaturze 1160°C.

167 563

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Spoiwo ceramiczne do narzędzi ściernych, wytworzone z udziałem żużla pomiedziowego i fryty krzemianowej, znamienne tym, że zawiera następujące składniki, których ilości określone są w procentach molowych (% mol):

   SiO₂ w ilości 30-70%; Al₂O₃ w ilości 1-20%; ZnO w ilości 0-20%; MnO w ilości 0,05-5%; K2O w ilości 1,0-15%; B2O3 w ilości 1,0-30%;

   CaO w iloŚCi 1O-3O%;

   MgO w ilości g-O 0%;

   FeO + Fe₂O₃ w iiości 0,0^-l^^^<^; Na2O w ilości 0,05-10%;

   Li₂O w ilości Oi w-20%c CuO w iloCci O^w^ośc