Durante il processo di tostatura, vari componenti minerali interagiscono tra loro. Alla stessa temperatura di tostatura, atmosfera e condizioni di pressione, alcuni si sciolgono solo parzialmente. Dopo il raffreddamento, il legante fuso diventa un corpo vetroso, che si distribuisce uniformemente attorno alla particella abrasiva e consolida la particella abrasiva. Per il legante la cui refrattarietà è inferiore alla temperatura di cottura, diventa legante di cottura. Se la refrattarietà è superiore alla temperatura di tostatura, diventa un legante per sinterizzazione. Un legante la cui refrattarietà è vicina o uguale alla temperatura di cottura diventa un legante semi-sinterizzato.
(1) Legante per abrasivi al corindone
Il legante per arrosti viene utilizzato principalmente perabrasivi al corindone, che hanno un'ampia varietà di feldspati argillosi comunemente usati (K2O·Al2O3·SiO2) e feldspati argillosi - vetro al boro (K2O·Al2O3·B2O3·SiO2).
Il rapporto tra legante argilla e feldspato è del 20%~50% per l'argilla e del 50%~80% per il feldspato. Tra questi, il contenuto di viscosità inferiore al 30% è il legante di sinterizzazione, mentre il contenuto elevato è il legante di sinterizzazione. La refrattarietà del legante aumenta con l'aumentare del contenuto di argilla e diminuisce con l'aumento del contenuto di feldspato. Il legante argilla-feldspato ha un costo contenuto e può soddisfare i requisiti prestazionali degli abrasivi generali al corindone, ma non può produrre utensili abrasivi con granulometria grossolana e durezza morbida.
Il vetro al boro nel legante di vetro argilla-feldspato-boro ha una refrattarietà di 640~690 gradi, che è un forte acceleratore di flusso. Il legante contenente boro è un legante sinterizzato, che ha grande fluidità, buona bagnabilità alle alte temperature e forte capacità di reazione e favorisce il miglioramento della resistenza degli strumenti abrasivi. Viene utilizzato principalmente per migliorare la resistenza degli utensili abrasivi e degli abrasivi a grana grossa e di durezza morbida, mole ad alta velocità e abrasivi super duri con un dosaggio inferiore di legante.
(2) Legante per utensili abrasivi al carburo di silicio
Gli abrasivi SiC sono comunemente usati come leganti sinterizzati. Il SiC viene decomposto in C e Si ad alta temperatura e la decomposizione viene intensificata con l'aumento della fase liquida del legante. Quando l'ossigeno è insufficiente, produrrà prodotti di scarto "cuore nero", la refrattarietà del legame sinterizzato è superiore alla temperatura di cottura e il legame produce solo una piccola quantità di fase liquida e sinterizzazione. La piccola quantità di C decomposta dalle particelle viene ossidata e sulla superficie delle particelle di SiC si forma una pellicola per prevenire l'ulteriore decomposizione del SiC. La fluidità, la reattività e la bagnabilità alle alte temperature del legante sinterizzato sono scarse. I suoi utensili abrasivi hanno una bassa porosità, una scarsa efficienza di rettifica e un pezzo facile da bruciare e sono utilizzati principalmente per utensili abrasivi SiC con elevata durezza.
Gli agenti leganti comunemente usati per gli abrasivi SiC sono argilla-feldspato-quarzo, argilla-feldspato-quarzo-talco, argilla-feldspato-vetro boro, ecc. Il rapporto della materia prima del legante argilla-feldspato-quarzo varia dal 15% al 30% per quarzo, dal 40% al 65% per il feldspato e dal 20% al 35% per l'argilla, la maggior parte dei quali sono leganti sinterizzati. Il legante sinterizzato è fragile e l'utensile abrasivo è adatto per levigare pezzi duri. Il legante argilla-feldspato - quarzo-talco è un legante sinterizzato, utilizzato principalmente nella produzione di abrasivi SiC al di sopra del livello di durezza, con un ampio rapporto acido-base e una forte capacità di resistere al "cuore nero" e di prevenire l'arrossamento degli abrasivi. La forza del legame vetro argilla-feldspato-boro è elevata, adatta per la produzione di mole SiC ad alta velocità da 60 m/s, questo tipo di legame è un legame sinterizzato, il rapporto acido-base è elevato, il prodotto non è facile da produrre il fenomeno del "cuore nero".
(3) Legante per utensili abrasivi diamantati e nitruro di boro cubico
A causa della scarsa stabilità termica del diamante e del nitruro di boro cubico, il legante abrasivo ultraduro deve essere cotto a una temperatura inferiore e la cottura a bassa temperatura del legante a basso punto di fusione presenta le seguenti caratteristiche.
① La cottura a bassa temperatura di un legante a basso punto di fusione può far risparmiare sui costi del carburante e ridurre il ciclo di cottura.
② Può migliorare la qualità degli strumenti abrasivi, ridurre gli sprechi. La cottura a bassa temperatura può evitare il diamante, la stabilità termica alle alte temperature del nitruro di boro cubico è scarsa
③ I leganti bassofondenti a temperatura ambiente sono argilla-feldspato-vetro al boro-fluorite, vetro al boro-quarzo - polvere di corindone - bicchiere d'acqua solido, argilla - vetro per bottiglia con ago contenente boro, argilla - feldspato - vetro per finestre.
I materiali di vetro comunemente utilizzati nella legatura abrasiva diamantata sono il vetro della serie SiO2·ZnO·B2O3, il vetro della serie Na2O·Al2O3·B2O3·SiO2, il vetro della serie SiO2·Al2O3·TiO2·BaO·B2O3, il materiale di vetro comunemente usato abrasivo al nitruro di boro cubico SiO2· Il vetro della serie B2O3·Na2O·PbO·ZnO, a causa della temperatura di rammollimento del vetro borosilicato di sodio, è basso, ad alta resistenza, con buona stabilità chimica, quindi spesso selezionato per vetro di base per legame ceramico con diamante e nitruro di boro cubico, e quindi in base al legante basso punto di fusione, bassa espansione. L'elevata resistenza e la buona bagnabilità richiedono l'aggiunta e la regolazione di altri ingredienti. Ora, l'uso della vetroceramica come agente legante di materiali vetrosi per la produzione di abrasivi diamantati e nitruro di boro cubico. Le vetroceramiche comprendono silicato, alluminosilicato, fluorosilicato, borato e altre vetroceramiche. Tra questi, le vetroceramiche al fluoro-silicato sono comunemente usate come agenti leganti. Si basa sul sistema MgO· Al2O3-sio2, aggiungendo forte co-solvente fluoro e potassio per ridurre l'umidità di fusione e la temperatura di cristallizzazione della vetroceramica fluoro-silicata, in modo che possa raggiungere il basso punto di fusione richiesto da agenti leganti di materiali superduri.
