Durante el proceso de cocción, varios componentes minerales en elmuela abrasiva vitrificadacarpeta interactúan entre sí. Bajo las mismas condiciones de temperatura, atmósfera y presión de cocción, solo una pequeña porción de algunos componentes puede fundirse. El aglomerante vitrificado fundido de la muela abrasiva se enfría para formar una fase vítrea, que se distribuye uniformemente alrededor de los granos abrasivos, uniéndolos. Los aglomerantes vitrificados con muela abrasiva con una refractariedad inferior a la temperatura de cocción se convierten en aglomerantes fundidos. Los que tienen una refractariedad superior a la temperatura de cocción se convierten en aglomerantes sinterizados; y aquellos con una refractariedad cercana o igual a la temperatura de cocción se convierten en aglutinantes semi-sinterizados.
(1) Aglutinantes para muelas abrasivas vitrificadas a base de corindón-
Los aglutinantes de sinterización se utilizan principalmente en abrasivos a base de corindón-y existen en muchas variedades. Los tipos más utilizados son arcilla-feldespato (K2O·Al2O3·SiO2) y arcilla-feldespato-vidrio de borosilicato (K2O·Al2O3·B2O3·SiO2).
El rango de composición de los aglutinantes de arcilla-feldespato es del 20 % al 50 % de arcilla y del 50 % al 80 % de feldespato. Los aglutinantes con un contenido de arcilla inferior al 30% se consideran aglomerantes fundidos, mientras que aquellos con un contenido de arcilla superior se consideran aglutinantes sinterizados. La refractariedad del aglutinante aumenta al aumentar el contenido de arcilla y disminuye al aumentar el contenido de feldespato. Los aglutinantes de arcilla-feldespato son económicos y cumplen con los requisitos de rendimiento de los abrasivos de corindón-de uso general, pero no se pueden utilizar para fabricar abrasivos de grano-grueso y blando-.
El vidrio de borosilicato en aglutinantes de vidrio de borosilicato de arcilla-feldespato-tiene una refractariedad de 640-690 grados y es un fuerte agente fundente. Los aglutinantes que contienen boro-son todos aglutinantes fusionados; Tienen alta fluidez, buena humectabilidad a altas-temperaturas y fuerte reactividad, lo que ayuda a mejorar la resistencia del abrasivo. A menudo se utilizan para mejorar la resistencia de los abrasivos y en abrasivos de grano grueso-y blandos-con bajo contenido de aglutinante, muelas abrasivas de alta velocidad y abrasivos superduros.
(2) Aglutinantes para muelas abrasivas vitrificadas a base de carburo de silicio-
Los abrasivos de SiC suelen utilizar aglutinantes sinterizados. A altas temperaturas, el SiC se descompone en C y Si, y esta descomposición se intensifica al aumentar la fase líquida en el aglutinante. Cuando el oxígeno es insuficiente, se producen defectos del "núcleo negro". La refractariedad del aglutinante sinterizado es mayor que la temperatura de cocción y durante la sinterización sólo se produce una pequeña cantidad de fase líquida. La pequeña cantidad de C procedente de la descomposición de los granos abrasivos se oxida y se forma una fina película de SiC en la superficie de los granos abrasivos de SiC, lo que evita una mayor descomposición del SiC. Los aglutinantes sinterizados tienen poca fluidez, reactividad y humectabilidad a altas-temperaturas. Los abrasivos fabricados con estos aglutinantes tienen baja porosidad, baja eficiencia de rectificado y son propensos a quemar la pieza de trabajo. Se utilizan principalmente para abrasivos de SiC con mayor dureza.
Los aglutinantes comunes utilizados para los abrasivos de SiC incluyen arcilla-feldespato-tipo de cuarzo, arcilla-feldespato-cuarzo-tipo de talco y arcilla-feldespato-tipo de vidrio de borosilicato. El rango de proporción de materia prima para los aglutinantes de arcilla-feldespato-cuarzo es 15%~30% cuarzo, 40%~65% feldespato y 20%~35% arcilla. Se trata principalmente de aglutinantes sinterizados, que son relativamente frágiles y los abrasivos son adecuados para el rectificado de piezas más duras. Los aglutinantes de arcilla-feldespato-cuarzo-talco también son aglutinantes sinterizados, utilizados principalmente en la fabricación de abrasivos de SiC de dureza media o superior. Tienen una alta proporción ácido-base, fuerte resistencia a la formación de "núcleo negro" y evitan que el abrasivo se vuelva rojo. Los aglutinantes de arcilla-feldespato-vidrio de borosilicato tienen mayor resistencia y son adecuados para fabricar muelas abrasivas de SiC de alta-velocidad a 60 m/s. Estos aglutinantes son del tipo fundido, tienen una alta proporción ácido-base y los productos son menos propensos a defectos de "núcleo negro".
(3) Aglutinantes para muelas abrasivas vitrificadas de nitruro de boro cúbico y de diamante
Debido a la escasa estabilidad térmica del diamante y del nitruro de boro cúbico, las herramientas abrasivas superduras deben fabricarse mediante cocción a baja-temperatura con aglutinantes de bajo-punto de fusión. La cocción a baja-temperatura con aglutinantes de bajo-punto de fusión tiene las siguientes características:
① La cocción a baja-temperatura con aglutinantes de bajo-punto de fusión puede ahorrar costos de combustible y reducir el ciclo de cocción.
② Puede mejorar la calidad de las herramientas abrasivas y reducir los productos defectuosos. La cocción a baja-temperatura evita el problema de la mala estabilidad térmica a alta-temperatura del diamante y el nitruro de boro cúbico.
③ Los aglutinantes de bajo-punto de fusión a temperatura ambiente incluyen arcilla-feldespato-vidrio de borosilicato-tipo fluorita, vidrio de borosilicato-cuarzo-corindón en polvo-tipo vidrio soluble sólido, arcilla-boro-que contiene vidrio aguja y arcilla-feldespato-ventana. tipo de vidrio.
Los aglutinantes de vidrio comunes utilizados en los abrasivos de diamante incluyen SiO2·ZnO·B2O3vidrio, na2O·Al2O3·B2O3·SiO2vidrio y SiO2·Alabama2O3·TiO22·BaO·B2O3vaso. Los abrasivos de nitruro de boro cúbico suelen utilizar SiO2·B2O3·N / A2Vidrio O·PbO·ZnO. Debido a su baja temperatura de reblandecimiento, alta resistencia y buena estabilidad química, los vidrios de borosilicato de sodio a menudo se eligen como vidrio base para aglutinantes cerámicos en abrasivos de diamante y nitruro de boro cúbico. Luego se agregan y ajustan otros componentes según los requisitos del aglutinante, como bajo punto de fusión, baja expansión, alta resistencia y buena humectabilidad. Actualmente, las vitrocerámicas-se utilizan como aglutinantes de vidrio en matrices cerámicas para la fabricación de abrasivos de diamante y nitruro de boro cúbico. Estas cerámicas de vidrio-incluyen cerámicas de vidrio-de silicato, aluminosilicato, fluorosilicato y borato. Las cerámicas de vidrio-de fluorosilicato se utilizan habitualmente como aglutinantes; se basan en el sistema MgO·Al2O3·SiO2, con la adición de fuertes agentes fundentes como flúor y potasio para reducir la temperatura de fusión y la temperatura de cristalización de la cerámica de vidrio-de fluorosilicato, logrando así el bajo punto de fusión requerido para los aglutinantes de materiales superduros.
