198431. lajstromszámú szabadalom • Eljárás csiszoló anyagok előállítására
1 2 gok módosítására vagy a költségek csökkentésére kombinálhatjuk egyéb, csiszoló- vagy más rendeltetésű anyagokkal is. A találmány szerinti eljárással számos csiszolóanyagot készítettünk és megvizsgáltuk morzsolhatóságukat, az összehasonlításhoz több hagyományosan készített csiszolóanyagot használva. A csiszolóanyagok morzsolliatóságának vizsgálatához hagyományos golyós malmot használtunk. A vizsgálandó csiszolóanyag tíz grammját meghatározott mesh méretű szitán pontosan átrostáljuk, 7 db 24,5 mm-es, edzett acélgolyóval (200 g, Abbe Co.) együtt acél palackba (Abbe Co., Mijit méret) helyeztük. Az acélpalackot lezártuk, majd rázókészülékbe helyeztük és 1 órán át percenként 92 fordulattal forgattuk. Az így kapott anyagot ugyanazon a szitán újra leszitáltuk, és azt az anyagot, amely nem ment át a szitán összegyűjtjük és lemértük. A csiszolóanyag morzsolliatóságának vizsgálatával kapott eredményt morzsolhatósági index-szel kifejezve adtuk meg. Az eredményeket az 1. táblázatban foglaltuk össze. A morzsolhatósági index az a szám, amely megmutatja, hogy a csiszolóanyag hány százaléka maradt meg a golyós malomban való őrlés után (nevezetesen a golyós malomban való őrlés után leszitált anyagból a szitán maradó anyagmennyiség (gban) osztva a minta kiindulási mennyiségével - 10 g — és szorozva 100-zaI). A nagyobb morzsolhatósági index a kevésbé morzsolható anyagot jelöli. ’ Kilenc anyagot vizsgáltunk, közöttük a következő három hagyományosan gyártott anyagot: olvasztott alumínium-oxid (38 Alundum, Norton Co. gyártmány 46 mesh méret), szilícium-karbid (37 Crystolon, Norton Co. gyártmány, 14 mesh méret), kolloid-gél-formájű alumínium-oxid-magnézium-alumínát (Cubitron, 3M Co. gyártmány, 20 mesh és 40 mesh mérettel, mindkettőt vizsgáltuk), valamint a találmányunk szerint előállított, a következőkben részletesen ismertetett hat anyagot (jelölésük: A, B, C, D, E, D csiszolóanyag). Az A jelű csiszolóanyagot úgy készítettük el, hogy néhány, 380.1 típusú, ötvözött alumíniumrudat (Belmont Metals gyártmány, névleges összetétele: 8—8,5 s% Si, 2—3 s% Zn és aktív dópolóanyagként 0,1 s% Mg (részletes ismertetését lásd később) és 3,5 s% Cu, valamint Fe, Mn és Ni. de a tényleges Mg tartalom 0,17-0,18 s% tartományban volt) tettünk tűzálló edényben elhelyezett, alumínium-oxid szemcséket (El Alundum, Norton gyártmány, 90 mesh) tartalmazó ágyba, úgy hogy a rudak egyik vége közvetlen a környező levegőatmoszférában volt. Ezt az összeállítást kemencébe helyeztük és öt óra alatt 1000 aC-ra hevítettük. Ilyen körülmények között a kerámiatest a légtérnek kitett fémfelületen fejlődött ki, nem fejlődött ki az El Alundum részecskék között lévő, többi fémfelületen. A kemence hőmérsékletet 24 órán át 1000 °C-on tartottuk, majd 5 óra alatt lehűtöttük környezeti hőmérsékletre. Az összeállítást kivettük a kemencéből, az így előállított kerámiatesteket összegyűjtöttük, két acéllemez között törve szétzúztuk, aprítottuk, A szétzúzott anyagot leszitáltuk úgy, hogy 46 mesh-es szitafrakciót kapjunk. A B jelű csiszolóanyag előállítása céljából néhány, 6061 jelű alumíniumötvözetből készült rudat (névleges összetétele: 0,6 s% Si, 1,0 s% Mg és 0,25 s% Cu és Cr) tettünk tűzálló edényben elhelyezett, az előzőekben leírtak szerinti, 90 mesh szemcseméretű alumínium-oxldot tartalmazó ágyba úgy, hogy a rudak egyik vége a környező levegőatmoszférában volt. A levegőatmoszférában lévő fémfelületekre vékony rétegben szilídum-dioxid dópolóanyagot vittünk fel. Ezt az összeállítást kemencébe helyeztük és 6 óra alatt 1325 °C-ra hevítettük. Ilyen körülmények között is csak a légtérben lévő fémfelületen fejlődött ki keramikus anyag, a beágyazott anyagon nem. A kemence hőmérsékletét 1325 °C-on tartottuk közel 160 órán át, így lényegében kivontuk az oxidálatlan alumínium-fémet a képződött kerámiatest belsejéből. A kapott kerámia anyagot az előzőekben leírtak szerint szétzúztuk, majd leszitáltuk úgy, hogy 12 mesh-es szitafrakciót kapjunk. A C jelű csiszolóanyag előállításához néhány, 10 s% Si-t és 3 s% Mg-t tartalmazó ötvözött alumíniumból készült rudat tettlink tűzálló edényben elhelyezett alumínium-oxid szemcséket (38 Alundum, Norton Co. gyártmány, 220 mesh méret) tartalmazó ágyba. Ezt az összeállítást kemencébe helyeztük és 6 óra alatt 1 250 °C-ra hevítettük. Ebben az esetben a kerámiai anyag a fém felülettől kiindulva a környező beágyazó anyag irányába alakult ki, beleosztva a 38 Alundum szemcséket a kerámia kompozíció testbe. A kemence hőmérsékletét 1250 °C-on tartottuk 120 órán át, majd környezeti hőmérsékletre hütöttük 6 óra alatt. Az összeállítást kivettük a kemencéből, a kapott, töltőrészecskékkel beágyazott, oxidációs reakcióterméket tartalmazó kerámiai anyagú összetett testeket összegyűjtöttük, majd ezt követően az előzőekben leírt módon összezúztuk. A kapott felaprított kompozit anyagot 12 mesh-es szitán lesztiáltuk. A D jelű csiszolóanyagot úgy készítettük el, hogy a C jelű csiszolóanyag gyártásánál alkalmazott, ötvözött rúdból néhányat tűzálló edényben elhelyezett, lemezes alumínium-oxid (Alcoa Co. gyártmány, 60 mesh) ágyba merítettük. Ezt az összeállítást kemencébe helyeztük és 6 óra alatt 1250 °C-ra hevítettük és így a reakciótermék a fémet körülvevő, töltőrészecskéket tartalmazó ágyba való benövéssel alakult ki. A kemence hőmérsékletét 144 órán át tartottuk 1250 °C-on, maid környezeti hőmérsékletre hűtött ük 6 óra alatt. A kapott, lemezes alumínium-oxid töltőanyaggal beágyazott, alumínium oxidációs reakcióterméket tartalmazó kompozit testeket az előzőekben elírtak szerint szétzúztuk, és a kpott anyagot 12 mesh-es szitán leszitáltuk. Az E jelű cslszolóanyag előállításához az A jelű csiszolóanyag gyártásánál alkalmazott azonosan 380.1 jelű ötvözött alumíniumból készült rudakat használtunk. Ezeket tűzálló edényben elhelyezett, kolloid-gél-formájú alumínium-oxid-magnézium-aluminát (Cubitron, 3M Co. gyártmány, 80 mesh) töltőanyagból kialakított ágyba merítettük. Ezt az összeállítást kemencébe tettük és 5 óra alatt 1000 °C-ra hevítettük. A kemence hőmérsékletét 1000 °C-on tartottuk 4 órán át, majd 5 óra alatt környezeti hőmérsékletre hűtöttük. A kapott, koliloid-gél töletőanyagba beágyazott, alumínium oxldois reakdóterméket tartalmazó kerámiai kompozíció testeket kinyertük, majd ezt követően az előzőeknek megfelelően szétzúztuk. A kapott anyagot 12 mesh-es szitán átrostáltuk. Az F jelű csíszolóariyag elkészítése céljából szlH- clum-karbid szemcsékből álló ágyat (37 Crystolon, Norton Co. gyártmány", 220 mesh) és körülbelül 100 g tömegű, előzőekben alkalmazott 380.1 jelű alumí198 431 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
