矾土烧结刚玉
1、特点
矾土烧结刚玉是一种新型的刚玉磨料,具有韧性高、表面粗糙、气孔率低等特习惯,可以制 成球状或其它形状的磨料颗粒。其晶体具有微晶结构,晶体尺寸为4~5μm。矾土烧结刚玉的 晶相结构,除刚玉(α-Al2O3)外,还有少量莫来石(3Al2O3·2SiO2)。在刚玉 与莫来石之间是玻璃体。矾土烧结刚玉主要用于重负荷荒磨强韧钢材,如不锈钢。其优点是磨 削效率高,磨削质量好,不易烧伤工件等。
矾土烧结刚玉的主要性能:
(1)化学成分:Al2O385%~88%,SiO23%~4%, Fe2O35.6%~605%,TiO23.5%~4.5%。
(2)物理性能:真密度3.75g/cm3,堆积密度2.14g/cm3,抗破碎性66%(相对值),显微硬 度16700MPa(1700kg/mm2).
2、工艺流程
矾土烧结刚玉的生产工艺流程见图:
3、生产过程
1)原料处理
主要原料选用优质矾土。矾土首先经煅烧、破碎,然后经湿法球磨粉碎至3μm以下的微粒 。粉碎后的泥浆状微粒经干燥。干燥后的粉块再进行松散成干料粉。
2)颗粒造型
a、挤压造型
经干燥松散后的矾土干料粉,与临时粘结剂混合均匀,然后用螺旋挤压机通过模嘴挤压成条 ,再切成要求尺寸的颗粒。临时粘结剂可用淀粉、甲基纤维素、膨润土或聚乙烯醇的4%浓度水 溶液。成型挤压力为68.65~98.07MPa(700~1000kgf/cm2),生坯密度为2.05~2.20g/cm3.然后 将挤压成型的颗粒进行干燥。
b、模压成型
将干料粉加临时粘结剂制成半干成型料。把成型料倒入模具,用压机模压成型,压力为 76MPa(775kg/cm2),成型密度为2.10g/cm3.压成的料块放在振动筛上过筛。筛网为8#及16#二 层。8~16#筛网之间的矾土颗粒是制粒的半成品,8#以粗的颗粒用对辊机碾碎,再过筛,16#以 细的颗粒作干料粉用、重新制作成型料。这样制成的颗粒棱角较多,必须用旋转筛进行滚圆整 形,滚掉其棱角,变成球形。
c、电泳沉积成型
将矾土料浆(按重量计:矾土:水:柠檬酸铵=76:23.23:0.77)通过电泳沉积在阳极上,沉 积厚度为1.5~2.5mm,然后用热风吹干,经破碎过筛之后,即成“生粒”。
4、烧结
生粒置700~1000℃预烧,除去临时粘结剂。然后在1470~1530℃高温下烧结。烧结升温每小 时50~80℃,保温3~5h,然后允许在空气中急冷。烧结温度取决于干矾土的化学成分、分散度、 密度等因素。烧结收缩率为20%左右,所以生粒尺寸应比成品大。