DE2264202A1 - Verfahren zur herstellung von schleifmaterial - Google Patents

Description

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Talagramm-Adresaa ■ PATENTANWÄLTE Telegramm-Adrett.: Quadratur Berlin Quadratur München

N 695

Norton Company, Worcester, Massachusetts, V.St.A.

Verfahren zur Herstellung von Schleifmaterial

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Schleifmaterial.

Es ist bekannt, daß zur Erzeugung einer feinkristallinen Mikrostruktur im Schleifkorn das geschmolzene Material schnell erstarren soll. Üblicherweise ist bisher das geschmolzene Schleifmaterial auf eine wärmebeständige Oberfläche in der Form einer dünnen Platte, in kleine Formen und auf eine gekühlte sich drehende zylindrische Oberfläche gegossen worden. Bei diesen bekannten Verfahren wird eine Oberfläche der Atmosphäre ausgesetzt, was zu einem Produkt führt, das an diesen Oberflächen und in der Nähe dieser Oberflächen einen hohen Porositätsgrad aufweist.

Nach der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Schleifkörnern aus geschmolzenem Schleif material zur Verfügung gestellt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das geschmolzene Schleifmaterial in mehrere Zwischenräume gegossen wird, die durch mehrere relativ kalte, im Abstand voneinander parallel angeordnete Graphit- oder Metallplatten gebildet werden, und das Schleifmaterial schnell ohne Schmelzen dieser Platten verfestigt und das verfestigte Schleifmaterial von den Platten getrennt und feinzerkleinert wird.

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Durch die Erfindung wird erreicht,daß für die Feinzerkleinerung zu Teilchen mit Schleifkorngröße dünne Platten aus als Schleifmaterial geeignetem Oxidmaterial gebildet werden, die im allgemeinen eine äußerst kleine Kristallstruktur haben, · und daß im allgemeinen die Bildung von porösem Material auf ein Kleinstmaß zurückgeführt wird.

Nach der Erfindung wird so das geschmolzene Schleifmaterial zwischen mehrere im Abstand voneinander angeordnete Metalloder Graphitplatten gegossen, die vorzugsweise 1,27 bis 0,16 cm voneinander entfernt sind, wobei das Verhältnis von dem Plattenvolumen zu dem Volumen des Raums zwischen den Platten am besten vorzugsweise mindestens 3 zu 1 ausmacht, und zwar je nach dem Material, das vergossen wird und dem Material der Platten. Niedrigere Verhältnisse können benutzt werden, wenn ein zusätzliches Kühlverfahren, wie z.B. eine Innenkühlung oder ein elektrostatisches Kühlen, angewendet wird oder wenn die Platten nicht erneut verwendet werden sollen.

Am geeignetsten ist es, wenn die Platten mit dem geschmolzenen Schleif material praktisch nicht reaktionsfähig sind und einen Schmelzpunkt über 65O°C haben. Eine sehr geeignete Platte besteht aus Stahl mit einer Dicke von mindestens 1,27 cm.

Die Zwischenräume, in die das geschmolzene Schleifmaterial gegossen wird, sollen eine eingestellte maximale und bequemerweise eine gleichmäßige Dicke haben, müssen aber keine ebene oder gleichmäßige Gestalt aufweisen. Eine bequeme und einfache Anordnung weist mehrere flache Platten auf, die in bezug aufeinander in einem Rahmen mechanisch befestigt sind und durch Zwischenstücke gleichmäßiger Dicke getrennt gehalten werden und so den gewünschten Abstand zwischen den Platten bilden.

Weil das Erstarren des geschmolzenen Schleifmaterials von der Fläche jeder Platte, zwischen die das Material gegossen worden ist, fortschreitet, befindet sich in dem Material offensicht-

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lieh eine, Trennungslinie, und zwar in dessen Mittelpunkt, an dem sich die Verfestigungsfronten treffen. Dieses ist normalerweise eine schwache Ebene in dem Material, und daher sollen die Platten voneinander in einem geeigneten Abstand angeordnet sein, um eine maximale Ausbeute an besonders erwünschter Korngrößenverteilung zu erzielen.

Die Erfindung ist besonders für neue Schleifkörner vom legierungstyp geeignet, bei dem Zirkoniumdioxid oder andere feuerfeste Oxide gemeinsam mit Aluminiumoxid verschmolzen werden, wie es in den USA-Patentschriften 3 181 939 und 3 498 761 erläutert ist.

Bei einer typischen Durchführung der Erfindung werden die im Abstand angeordneten Platten unter der Gießöffnung eines Ofens aufgestellt und dann die Zwischenräume zwischen den Platten gefüllt. Die Platten werden dann ausreichend abkühlengelassen, um eine sichere Handhabung und ein Trennen des verfestigten Schleifmaterials zu ermöglichen, und das verfestigte Schleifmaterial wird dann entfernt und durch ein Zerkleinern mittels Schlag oder Walzen oder anderen üblichen Zerkleinerungstechniken, je nach dem besonderen Schleifanwendungsgebiet, für das das Material hergestellt wird, in Teilchen zerlegt. Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß eine große Ausbeute an homogenem, feinkristallinem, brauchbarem Schleifmaterial nach dem Feinzerkleinern erhalten wird, und zwar im Gegensatz zu den bekannten Abkühlungsverfahren, weil vorzugsweise 95 % oder mehr von der Oberfläche des Schleifmaterials in der Form durch benachbarte Formoberflächen vor der Atmosphäre geschützt sind, und weil das sehr schnelle Abkühlen zu einem äußerst zähen feinkristallinen Material führt.

Eine Ausführungsform der Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung und in dem nachfolgenden Beispiel erläutert werden.

Die Figur 1 ist eine Seitenansicht einer Form (nicht maßstab-

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gerecht), die aus mehreren Platten 11 besteht, die von einem Wagen 21 durch Stifte 22 getragen werden, die in vorspringenden Kanten 25 ruhen.

Die Figur 2 ist eine Aufsicht auf die Platten 11, die die Zwischenstücke bzw. Abstandshalter 12 zeigt, die nur an einer Seite an die Platten angeschweißt sind, um ein Zerlegen der Form zur Entfernung des Schleifmaterials zu ermöglichen. Die Figur 3 stellt einen Aufriß dar, der in dem Schnitt 3-3 von der Figur 2 genommen worden ist. Die Platten 11 können aus Graphit oder Metall, wie z.B. aus Stahl, duktilem Eisen, Kupfer oder Aluminium, bestehen, das über 650 C schmilzt und mit dem Schleifmaterial unter den Gießbedingungen praktisch nicht-reaktionsfähig ist. Obwohl der Schmelzpunkt der Platten unter der Temperatur des geschmolzenen Schleifmaterials liegen kann, findet aufgrund der schnellen Wärmeabsorption durch die Platten ein Schmelzen der letzteren nicht statt.

Beispiel

Eine Aluminiumoxidschmelze, enthaltend 25 Gew.-# Zirkondioxid, wurde in einem Gießofen nach der bekannten, üblichen Elektroschmelztechnik hergestellt.

Das Produkt wurde zwischen Stahlplatten mit einer Dicke von 1,9 cm gegossen, die in einem Abstand von 0,5 cm voneinander entfernt waren. Das verfestigte Produkt zwischen den Platten wurde gesammelt, bis zu Stücken mit einer Größe von 1,27 cm und feiner vorzerkleinert und dann durch Schlag zerkleinert. Bei der Schlagzerkleinerungsoperation wurde ein Material gewonnen, das vollständig ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 2,38 mm (Tyler-Sieb: 8 Maschen je geradlinige 2,5^+ cm) passierte und von einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,74 mm zurückgehalten wurde; gröberes Material wurde zurückgeführt und feinere Körner wurden abgetrennt. Die Ausbeute an Material mit einer Teilchengröße von 2,38 bis 0,74 mm betrug 67 %t im Vergleich mit einer 45 %igen Ausbeute nach den früher bekannten Gießverfahren, während die gleiche Kornfestigkeit erhalten wurde.

Patentansprüche

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Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Schleifkörnern aus geschmolzenem Schleifmaterial unter Gießen desselben in eine kühlende Umgebung, dadurch gekennzeichnet, daß das geschmolzene
Schleifmaterial in mehrere Zwischenräume gegossen wird, die durch mehrere relativ kalte, im Abstand voneinander parallel angeordnete Graphit- oder Metallplatten gebildet werden, und das Schleifmaterial schnell ohne Schmelzen der Platten verfestigt und das verfestigte Schleifmaterial von den Platten getrennt und fein zerkleinert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Platten in einem Abstand von 1,27 bis 0,16 cm angeordnet sind.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten mit dem geschmolzenen Schleifmaterial praktisch nicht-reaktionsfähig sind und einen Schmelzpunkt über 65O°C haben.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Platten aus Stahl sind und eine Dicke von mindestens 1,27 cm haben.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die räumliche Beschaffenheit der Zwischenräume derart ist, daß mindestens 95 % des Oberflächenbereichs des vergossenen Schleifmaterials in der Form vor der Atmosphäre durch eine angrenzende Formoberfläche während des Verfestigens geschützt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Platten mindestens dreimal so groß ist wie das Volumen der Zwischenräume zwischen den
Platten.

N 695
Dr. Ve/Wr

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L e e r s e i t e