Ю.М.Ковальчук. Основы проектиров. и технология изготовл. абразивного и алмазного инструмента. Страница 18

Сопутствующие примеси могут образовать в нормальном электрокорунде следующие минералы: анортит CaO-Al2O3-2Si02 и стекла анортитового состава, муллит ЗА1203 -2Si02, шпинели (Mg, Fe, Мп)0-А1203, гексоалюминат кальция Са0-6А1203, рутил TiO2, нитриды и карбиды титана TiN, TiC и др. Все перечисленные выше минералы, за исключением карбида и нитрида титана, имеют более низкую по сравнению с корундом твердость и абразивную способность

и поэтому снижают свойства электрокорунда. Карбиды и нитриды титана могут разлагаться с увеличением объема при нагреве в процессе термообработки абразивного инструмента (аномальное расширение), что приводит к повышенному браку инструмента.

Исходя из возможного образования сопутствующих минералов наиболее ясным становится отрицательная роль окиси кальция как примеси в электрокорундах, так как при образовании гексоалюма- ната кальция одна весовая часть окиси кальция соединяется с 10,9 основными частями окиси алюминия. Учитывая, что в процессе плавки нормального электрокорунда окись кальция не восстанавливается и не удаляется, для получения качественного электрокорунда надо использовать сырье с пониженным содержанием CaO и вести процесс так, чтобы не допускать образования гексоалюмината кальция, а обеспечить связывание окиси кальция в анортит или стекла анортитового состава.

В состав электрокорунда входят также включения ферросплавов, по фазовому составу представляющие собой твердый раствор кремния в а-железе и силициды Fe2Si2H FeSi, повышенное содержание которых приводит к браку инструмента по «мушке» (содержание металлических включений), ухудшающему эксплуатационные свойства инструмента, в частности приводящему к прижогам на обрабатываемой поверхности.

Ранее считалось, что при плавке белого электрокорунда осуществляется только фазовый переход у-глинозема в а-глинозем с кристаллизацией корунда. Согласно последним исследованиям установлено, что в процессе кристаллизации окись натрия и калия образуют с окисью алюминия соединения Na20-12A1203 и K2O-IlAl2O3. Высокоглиноземистые алюминаты натрия и калия имеют абразивную способность примерно вдвое меньше, чем корунд. Одно время алюминаты этого типа, а также гексоалюминаты кальция ошибочно считались модификацией глинозема, обозначаемой (3-гли- нозем, несмотря на ошибочность, это наименование применяется и в настоящее время. Для снижения их содержания при плавке белого электрокорунда наряду с применением глинозема с пониженным содержанием окиси натрия и калия (не более 0,3 %) производят добавку кварцевого песка, связывающего окислы натрия и калия в анортитовые и нефелиновые стекла, частично удаляющиеся из шлифовального материала за счет измельчения и обогащения.