[發明專利]氧化鋁質燒結體、磨粒和砂輪

有效

• 申請號: 201180052635.0
• 申請日: 2011-10-18
• 公開（公告）號: CN103189330A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 富川伸一郎;宮澤宏和;家村武志
• 申請（專利權）人: 昭和電工株式會社
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;B24D3/00;C09K3/14
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 段承恩;楊光軍

技術領域

本發明涉及氧化鋁質燒結體、使用該氧化鋁質燒結體而成的磨粒和使用該磨粒而成的砂輪（磨石：grind?stone）。

背景技術

氧化鋁質燒結體發揮高硬度、高強度、高耐熱性、高耐磨損性和高耐化學性等優異的特征，在各種產業領域被使用。特別是作為在鋼鐵產業中的強力磨削砂輪的原料（磨粒）被使用。

另外，作為構成以汽車為中心的運輸用設備或產業用機械的部件的材料，較多地使用特殊合金。這些特殊合金與通常的SUS304等相比較硬，因此在市場上需求以往沒有的「磨削比」高的強力磨削砂輪。在此，所謂「磨削比」是表示砂輪的性能的指標，由以下的式子表示。

磨削比＝被磨削材料被磨削了的量（磨削量）/砂輪的磨損量

一般地，如果能用較少的砂輪磨削較多的被磨削材料則判斷為性能良好，但砂輪的磨削比被該砂輪所使用的磨粒的「硬度」和「斷裂韌性」影響。認為在「磨削比和硬度」以及「磨削比和斷裂韌性」之間存在如下的關系。

（1）如果磨粒的硬度變高則磨削量增加，因此磨削比變大。

（2）如果斷裂韌性變高則磨粒的磨損量變少，因此磨削比變大。

若考慮上述（1）和（2），則在磨削比的式子中的分子部分被磨削量影響，分母部分被磨損量影響。為了使砂輪的磨削比提高，硬度和斷裂韌性都高是理想的。

在此，作為現有的強力磨削砂輪用的磨粒，已知使氧化鋁質的微粉原料燒結了的磨粒（例如，參照專利文獻1～3）和熔融氧化鋁氧化鋯磨粒（例如，參照專利文獻4）、向高純度微粒氧化鋁粉末添加了氧化鎂等的晶粒生長抑制劑的磨粒（例如，參照專利文獻5）等。

另外，曾提出了以氧化鋁作為主材料并添加了TiO₂的燒結材料（例如，參照專利文獻6）。此外，作為具有高硬度和高斷裂韌性的耐磨損性優異的氧化鋁燒結體，曾提出了添加了可固溶于氧化鋁晶體中的Ti、Mg、Fe等的金屬化合物的氧化鋁燒結體（例如，參照專利文獻7）。

現有技術文獻

專利文獻1：日本特公昭39-4398號公報

專利文獻2：日本特公昭39-27612號公報

專利文獻3：日本特公昭39-27614號公報

專利文獻4：日本特公昭39-16592號公報

專利文獻5：日本特公昭52-14993號公報

專利文獻6：日本特開平3-97661號公報

專利文獻7：日本特開平11-157962號公報

發明內容

但是，專利文獻1～5都是高硬度且低斷裂韌性、或者低硬度且高斷裂韌性的，對于高硬度且斷裂韌性高的磨粒沒有具體公開。專利文獻6的燒結材料進行了對于硬度的評價，但對于斷裂韌性毫無考慮。另外，專利文獻7的氧化鋁燒結體，僅公開了Ti和Mg的組合、以及Fe和Mg的組合，對于其他的組合沒有具體公開。

本發明是在這樣的狀況下完成的，其目的是提供一種給予高硬度且斷裂韌性優異的磨粒的氧化鋁質燒結體、使用該氧化鋁質燒結體而成的磨粒和使用該磨粒而成的砂輪。

本發明者們為了實現上述目的反復專心研究的結果發現：作為氧化鋁質燒結體所含有的化合物，著眼于鈦化合物（特別是鈦氧化物）和鐵化合物（特別是鐵氧化物），由它們和氧化鋁形成的FeTiAlO₅粒子特別是在斷裂韌性的提高上顯示出優異的效果。本發明是基于該見解完成的。

即，本發明如下。

[1]一種氧化鋁質燒結體，是含有鈦化合物和鐵化合物的氧化鋁質燒結體，其中，在氧化鋁晶體的晶界存在FeTiAlO₅晶體，該FeTiAlO₅晶體的平均晶體尺寸為3.4～7.0μm。

[2]根據上述[1]所述的氧化鋁質燒結體，其中，將鈦化合物換算成TiO₂后的含量和將鐵化合物換算成Fe₂O₃后的含量的合計量為5～13質量%。

[3]一種磨粒，由上述[1]或上述[2]所述的氧化鋁質燒結體構成。

[4]一種砂輪，在作用面具有上述[3]所述的磨粒的層。

根據本發明，可以提供一種給予高硬度且斷裂韌性優異的磨粒的氧化鋁質燒結體、使用該氧化鋁質燒結體而成的磨粒和使用該磨粒而成的砂輪。

附圖說明

圖1是說明對于本發明的氧化鋁質燒結體的沖擊的傳播方式的作用說明圖。