棕刚玉在冶炼和破碎过程中会引入一定量的磁性物质,主要包括金属铁、铁合金以及磁性的氧化铁。这些磁性物在固结磨具制造中会对产品质量产生多方面影响。固结磨具通常以陶瓷结合剂或树脂结合剂将磨粒粘结成一定形状,经过高温烧成或固化后使用。磁性物的存在不仅影响磨具的物理力学性能,还可能在使用过程中引发安全隐患。
在陶瓷结合剂固结磨具的烧成过程中,棕刚玉中的金属铁在高温下会与结合剂中的氧发生反应,生成氧化铁。氧化铁与结合剂中的硅酸盐组分发生共熔反应,降低结合剂的耐火度,导致磨具的烧成收缩率增大、气孔率上升。严重时,磨具局部会出现熔洞或变形,影响磨具的几何精度和强度。此外,金属铁在烧成过程中体积膨胀,会在磨具内部产生微裂纹,降低磨具的断裂韧性。
在树脂结合剂固结磨具中,磁性物的影响主要体现在磨削性能上。金属铁颗粒的硬度远低于棕刚玉,在磨削过程中容易脱落,形成表面缺陷。同时,铁颗粒在磨削高温下可能发生氧化,导致磨具局部温度升高,加速树脂结合剂的热降解。对于高精度磨削工序,磁性物脱落后留下的凹坑会破坏磨具表面的平整度,影响工件的表面粗糙度。
从使用安全性角度,棕刚玉中的磁性物在高速旋转磨具中可能因离心力作用而飞出,造成工件损伤或人员伤害。部分行业标准对固结磨具用棕刚玉的磁性物含量有明确限值,例如陶瓷结合剂砂轮要求磁性物含量不超过0.1%,树脂结合剂砂轮要求不超过0.2%。生产企业通常通过磁选工艺来降低磁性物含量,常用的磁选设备包括永磁滚筒磁选机和电磁感应磁选机。
磁选效果与棕刚玉的粒度、磁选机磁场强度和物料通过速度密切相关。粗颗粒棕刚玉中的磁性物容易被磁选机捕获,而细粉中的磁性物由于颗粒质量小,磁力作用弱,去除效率较低。因此,对于粒度较细的棕刚玉,生产企业往往采用多级磁选或增加磁选次数来达到质量要求。部分企业还会在磁选后进行酸洗,以去除残留的铁氧化物。
磁性物含量的控制水平已成为棕刚玉质量分级的重要依据。高等级磨具用棕刚玉通常要求磁性物含量低于0.05%,而普通磨具用棕刚玉的磁性物含量可放宽至0.3%左右。下游磨具企业在选择棕刚玉原料时,需要根据自身产品类型和加工要求,对磁性物含量进行针对性检验。
洛阳耐宝新型材料有限公司在棕刚玉磁选工艺方面持续优化,超岩牌棕刚玉通过多级磁选和过程检测,控制磁性物含量在较低水平,满足固结磨具对原料洁净度的要求。

