DE2421830A1

DE2421830A1 - Schleifkoerper, insbesondere schleifscheibe und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE2421830A1
Application number: DE19742421830
Authority: DE
Inventors: Peter Charles Balson
Original assignee: Milacron Inc
Current assignee: Milacron Inc
Priority date: 1973-06-15
Filing date: 1974-05-06
Publication date: 1975-01-02
Also published as: AT340799B; IT1014291B; JPS5042493A; ATA381074A; DE2421830C3; CH590714A5; DE2421830B2; CA1005990A; GB1450360A

Description

Patent on vrd Ue DIpI. Ing. Karl A. Brose 2421830

Dipl.Ing. D. Kcri Brose

D-8023 München- PutlacK WwBerSlr.2,T.Mde.793O57O,793i782

1/Pz München-Pullach, 2. Mai

Case 1310

CINCINNATI MILACRON INC., 4701 Marburg Avenue, Cincinnati, Ohio 45209, USA

Schleifkörper, insbesondere Schleifscheibe und Verfahren zu deren Herstellung

Die Erfindung betrifft Schleifkörper, insbesondere Schleifscheiben. Die Erfindung befaßt sich mit Schleifkörpern aus kubischem Bornitrid in keramischer Bindung und insbesondere mit Schleifscheiben aus kubischem Bornitrid in keramischer Bindung.

Seit der Entwicklung von kubischem Bornitrid ist es auf diesem Gebiet der Technik bekannt, dieses kubische Bornitrid als Schleifmittel bei Schleifscheiben zu verwenden. Die Härte, Festigkeit und anderen Eigenschaften von kubischem Bornitrid haben dieses zu einem vorteilhaften wenn auch teueren Schleifmittel für die Anwendung bei Schleifscheiben gemacht. Trotz seiner kostenungünstigen Natur hat sich kubisches Bornitrid beim Schleifen von Metallen und anderen harten Materialien als ausgesprochen zweckdienlich erwiesen. So wurde kubisches Bornitrid bei Schleifscheiben in Metallbindung, Bindung in organischem Harz und in keramischer Bindung verwendet.

Beim Schleifen von Metallen und anderen harten Materialien, wie beispielsweise Metallkarbiden, ist es von besonderer Bedeutung, daß die Schleifscheibe eine hohe Festigkeit, eine Widerstandsfähigkeit gegen Thermoschocks, eine Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Schocks, einen niedrigen Verschleiß, eine gute Form-

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haltigkeit, Freischnitteigenschaften (d. h., daß sie rieht mit dem geschliffenen Material aufgeladen wird, indem dieses an der Schleifscheibe haften bleibt), einen guten Schleifwirkungsgrad und eine gute Abtragungsgeschwindigkeit des Metalles aufweist. Alle diese Eigenschaften sind bei einem Schleifvorgang wie beispielsweise dem Innenschleifen von Metallteilen von besonderer Bedeutung. Bei einem InnenschleifVorgang, wie beim Schleifen einer Bohrung in einem Metallteil beispielsweise, ist es von besonderer Bedeutung, daß die Schleifscheibe über lange Zeitspannen ihre Form behält, während sie eine gute Festigkeit, einen guten Schleifwirkungsgrad und eine gute Metallabtragungsgeschwindigkeit zeigt. Ein zu großer und/oder unregelmäßiger Verschleiß der Schleifscheibe führt zu Dimensionsfehlern außerhalb der Toleranzgrenzen und einer nachteiligen Änderung der Form des geschliffenen Werkstückes. Ähnliche Probleme und Anforderungen treten beim Konturschleifen von Metallen auf, bei denen eine Schleifscheibe bestimmter Form verwendet wird. Wie beim Innenschleifen erfordert das Konturschleifen mit einer Schleifscheibe bestimmter Form, daß die Schleifscheibe ihre Ausgangsform über längere Zeitspannen beibehält, während sie einen guten Schleifwirkungsgrad und eine gute Metallabträgungsgeschwindigkeit zeigt. Die im vorstehenden aufgezählten vorteilhaften Eigenschaften von Schleifscheiben sind jedoch selbstverständlich bei allen Arten von Sohleifvorgängen in unterschiedlichen Maße von Bedeutung. Bei einigen Arten von Schleifvorgangen ist die genaue Beibehaltung der Form der Schleifscheibe nicht so wichtig, wie bei anderen Arten von Schleifvorgängen, jedoch müssen sämtliche Schleifseheiben in vorteilhafter Weise diejenigen Eigenschaften aufweisen, die eine wirtschaftliche Verwendung mit hohem Wirkungsgrad ermöglichen.

Die bekannten das kubische Bo-rnitrid in Kunstharzbindung enthaltenden Schleifscheiben haben sich in der Praxis unter harten Bedirgingen des Hochpräzisionsschleifens, wie beispielsweise beim Innenschleifen oder Konturschleifen als unzufriedenstellend er-

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wiesen, da sie leicht ihre Form verlieren und einen sehr schlechten Widerstand gegen hohe Temperaturen aufweisen, die oft unter harten Schleifbedingungen auftreten. Die andere Art der bekannten Schleifscheiben, die das kubische Bornitrid in Metallbindung enthalten, sind ausgesprochen teuer und ihre Verwendung hat sich in der Praxis grundsätzlich auf das Schleifen von ausgesprochen harten Materialien, wie beispielsweise aus Metallkarbiden bestehender Bauteile für die Werkzeuge der spanabhebenden Bearbeitung beschränkt.

Der hohe Ausdehnungskoeffizient der Metallbindung und die große Affinität, was die Beladung mit Schleifmaterial betrifft, haben die bekannten Schleifscheiben, die das kubische Bornitrid in Metallbindung enthalten, für die Verwendung beim Schleifen von Metall über längere Schleifzeiten unter strengen Bedingungen ungeeignet gemacht, wobei noch die schlechten Schnittgeschwindigkeiten hinzukommen. Die weitere Art bekannter Schleifscheiben, die das kubische Bornitrid in keramischer Bindung enthalten, haben sich lediglich eines sehr begrenzten Erfolges in der Praxis beim Metallschleifen erfreut, Insbesondere wenn die Schleifscheibe hohen mechanischen und thermischen Schocks ausgesetzt wird und gleichzeitig ihre Form über längere Zeitspannen unter strengen Schleifbedingungen einhalten muß. Eine Zerstörung der Bindung mit dem daran anschließenden Verlust der aus kubischem Bornitrid, bestehenden Schleifteilchen scheinen der hauptsächliche Grund für die schlechte Leistung von Schleifscheiben, die das kubische Bornitrid in keramischer Bindung enthalten, unter Schleifbedingungen mit hohen thermischen und mechanischen Schocks zu sein. Zusätzlich ist es bekannt, daß die nach dem Stand der Technik bekannten Schleifscheiben, die das kubische Bornitrid in keramischer Bindung enthalten, bei vielen Metallarten einen geringen Schleifwirkungsgrad zeigen und vergleichsweise hohe Schleifdrücke oder -kräfte erfordern, um eine Schleifwirkung zu erzielen.

Es ist anstrebenswert, daß bei einem Schleifkörper beispielsweise

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einer Schleifscheibe mit kubischem Bornitrid in keramischer Bindung, dieser freischleifend ist (d. h. der Beladung widersteht), bei niedrigen Schleifdrücken schleift, eine gute Haftung zwischen der Bindemittelphase und dem kubischen Bornitrid aufweist, um dadurch einem schnellen oder verfrühten Herausbrechen der kubischen Bornitridkörner mit der Folge des schnellen Verschleißes der Schleifscheibe des Verlustes deren Form zuwiderstehen, gegen mechanische und thermische Schocks widerstandsfähig ist und einen guten Schleifwirkungsgrad aufweist. Die nach dem Stand der Technik bekannten Schleifkörper (beispielsweise Schleifscheiben) mit kubischem Bornitrid in keramischer Bindung haben in der Praxis gezeigt, daß jeweils ein oder mehrere dieser oben erwähnten Eigenschaften fehlen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Schleifkörper mit kubischem Bornitrid in keramischer Bindung zu schaffen.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist es, einen Schleifkörper mit kubischem Bornitrid in keramischer Bindung zu schaffen, bei dem viele wenn nicht sogar sämtliche Nachteile und nachteiligen Eigenschaften der nach dem Stand der Technik bekannten Schleifkörper mit kubischem Bornitrid in keramischer Bindung vermieden werden.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist es, eine Schleifscheibe mit kubischem Bornitrid in keramischer Bindung zu schaffen, welche einen verbesserten Schleifwirkungsgrad, einen verbesserten Widerstand gegen mechanische und thermische Schocks und eine verbesserte Formhaitlgkeit aufweist.

Diese und weitere Gegenstände der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung und in den angeführten praktischen Ausführungsformen der Erfindung noch näher erläutert.

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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die oben erwähnte Aufgabe und Gegenstände, sowie weitere Vorteile durch einen Schleifkörper, beispielsweise eine Schleifscheibe, erzielbar sind, welcher eine SchleifSektion aufweist, die folgende Bestandteile aufweist:

I. Als Schleifmittelphase kubisches Bornitridschleifmittel und zwischen 0 und 90 % des Gesamtvolumens der Schleifmittelphase eines zweiten Schmirgelteilchens mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten, der im wesentlichen gleich dem Wärmeausdehnungskoeffizienten von kubischem Bornitrid ist, und

II. als keramische Bindung, welche die Schleifmittelphase bindet, eine keramische Bindung mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten, der im wesentlichen gleich dem VJärmeausdehnungskoeffizienten von kubischem Bornitrid ist und die im wesentlichen nicht reaktionsfähig mit dem kubischen Bornitridschleifmittelteilchen und den zweiten zusätzlichen Schleifmittelteilchen ist, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß auf der Oberfläche der kubischen Bornitridschleifteilchen, welche die Grenzflächen zu der keramischen Bindung bilden, eine auf chemischen Wege gebildete dünne anhaftende Boroxydschicht vorgesehen ist.

Beim Schleifen von Metallen zeigen die erfindungsgemäßen Schleifscheiben einen hohen Widerstand gegen thermische und mechanische Schocks beim Schleifen, einen guten Schleifwirkungsgrad und eine hohe Formhaitigkeit während des Schleifen^. Obwohl bei einer Ausführungsform nach der Erfindung- kubisches Bornitrid als einzige Sehleifteilchenart verwendet wird, soll bei einer anderen und in vielen Fällen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung durch kubisches Bornitrid gebildete Schleifteilchen in Verbin-· dung mit Siliciumkarbidschleifteilchen als zweite Sehleifteilchenart verwendet werden. Bei weiteren Ausführungsformen nach der Erfindung können in der Kombination mit kubischem Bornitrid andere Arten von Schleiftälchen als zweite zusätzliche Schleifteilchen verwendet werden, deren Wärmeausdehnungskoeffizient im

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wesentlichen gleich dem Wärmeausdehungskoeffizienten von kubischem Bornitrid ist. Das wirksame Schleifen verschiedener Metalle und anderer harter Materialien mit hohem Wirkungsgrad bedingt in vielen Fällen die Verwendung unterschiedlicher Schleifteilehen als zweite SchleifteÜchenart in der Kombination mit den aus kubischem Bornitrid bestehenden Schleifteilchen bei der praktischen Durchführung der Erfindung, wobei die Menge und Art der besonderen zweiten Schleifteilchenart, die in der Kombination mit kubischem Bornitrid als Schleifmittel verwendet wird, in vielen Fällen durch das Metall oder andereharte Material, das geschliffen werden soll, bestimmt werden kann. Folglich können durch den Fachmann auf dem Gebiet des Schleifens verschiedene Ausführungsformen der Erfindung praktisch durchgeführt werden, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Bei dem erfindungsgemäßen Schleifkörper wird die Schleifmittelphase durch ^dIe darin enthaltenen Schleifteilchen gebildet.

Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß Schleifkörper, wie beispielsweise Schleifscheiben, mit kubischem Bornitrid in keramischer Bindung verbessert werden.und die kubisches Bornitrid in keramischer Bindung enthaltenden Schleifscheiben nach dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile nicht aufweisen, wenn auf der Oberfläche des kubischen Bornitrids, welche die Phasengrenzfläche zur keramischen Bindung bildet, auf chemischen Wege vor oder während der Ausbildung der keramischen Bindung eine dünne_/fest anhaftende Schicht aus Boroxyd gebildet wird.

Bei Schleifmitteln aus kubischem Bornitrid nach dem Stand der Technik ist es bekannt, daß sich Boroxyd auf der Oberfläche des kubischen Bornitzids bildet. Eine zu starke Boroxydschicht ist für das Schleifen nachteilig, und schwächt oder verhindert die Haftung eines keramischen Bindemittels an dem Schleifmittel aus kubischem Bornitrid. Um diese Nachteile zu vermeiden und um die Bildung von Boroxyd zu vermeiden, wird nach dem Stand der Technik vorgeschlagen, die Herstellung von kubisches Bornitrid in

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keramischer Bindung enthaltenden Gegenständen in einer reduzierenden Atmosphäre oder unter Bedingungen vorzunehmen, welche die Bo-roxydbildung behindern oder verhindern. Im Gegensatz zu der durch den Stand der Technik gegebenen Lehre beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, daß eine dünne fest anhaftende Boroxydschicht, die auf chemischen Wege auf den kubischen Bornitridschleifmitte!teilchen gebildet ist, beispielsweise durch die Reaktion der Oberfläche des kubischen Bornitrides mit Sauerstoff oder Luft, zu einer festen Bindung zwischen der Phase des keramischen oder glasartigen Bindemittels und dem kubischen Bornitridsehleifteilchen führt, wodurch Schleifscheiben mit kubischem Bornitrid in keramischer Bindung erzielbar sind, welche den nach dem Stand der Technik bekannten Schleifscheiben überlegen sind. Die dünne fest anhaftende Boroxydschicht, die auf chemischen Wege auf der Oberfläche des kubischen Bornitridschleifmittelteilchens gebildet ist, kann bei der praktischen Durchführung der Erfindung vor oder gleichzeitig mit der Herstellung der Schleifscheibe gebildet werden und weist eine derartige Dicke auf, daß die Boroxydschicht vollständig an dem kubischen Bornitridschleifmittelteilchen anhaftet und die physischen Eigenschaften oder die Struktur des kubischen Bornitrides nicht ändert. Ferner weist die dünne, fest anhaftende Boroxydschicht eine derartige Dicke auf, daß kein Boroxyd in loser Bindung vorhanden ist, welches sich leicht von dieser Schicht lösen könnte. .

Das bei der praktischen Durchführung der Erfindung verendete kubische Bornitrid ist ein Bornitrid kubisch kristalliner Struktur, welches die kubische Struktur von Zinkblende und eine Härte aufweist, die der Härte eines Diamanten genähert ist. Das Bornitrid kubisch kristalliner Struktur ist in dem US-Patent Nr. 2 9^7 617 beschrieben, auf dessen Offenbarungsgehalt hieridt Bezug genommen wird. Das kubische Bornitridschleifmittel wlj^d auf diesem Gebiet der Technik häufig als "Borazon" bezeichnet, wobei dieser Ausdruck ein eingetragenes Warenzeichen der General

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Electric Company für Schleifmittel oder Schmirgelteilchen aus kubischem Bornitrid ist. Das bei der praktischen Durchführung der Erfindung verwendete Schleifmittel aus kubischem Bornitrid umfaßt das auf dem Gebiet der Technik in beschreibender Weise als "Borazon" bezeichnete kubische Bornitrid und den Einkristallinen- und aggregiert Mehrkristallinenzustand von kubischem Bornitrid.

Erfindungsgemäß kann wahlweise eine weitere Schleifteilchenart in Kombination mit dem kubischen Bornitridschleifteilchen verwendet werden. Ferner muß diese zweite Schleifteilchenart erfindungsgemäß einen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, der im-wesentlichen gleich dem Wärmeausdehungskoeffizienten von kubischem Bornitrid ist. Als Beispiele derartiger wahlweiser zweiter Schleifteilchenart—en, die bei der praktischen Durchführung der Erfindung zweckdienlich sind, seien in nicht einschränkender Weise Siliciumkarbid, Wolframkarbid, Titankarbid, Borkarbid, Zirkonkarbid, Wolframborid, Titanborid, Zirkonborid, Wolframnitrid, Titannitrid und Zirkonnitrid erwähnt.

Bei der praktischen Durchführung der Erfindung ist es erforderlich, daß die zweite Schleifteilchenart und das keramische oder glasartige Bindemittel einen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, der im wesentlichen gleich dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des kubischen Bornitrids ist. Durch den im vorstehenden und folgenden verwendeten Ausdruck "Wärmeausdehnungskoeffizient" ist der auf das Volumen bezogene Ausdehnungskoeffizient bezeichnet. Die Definition und die Formel zur Berechnung des auf das Volumen bezogenen Wärmeausdehnungskoeffizienten kann in den üblichen Fachbüchern der Physik, Chemie, des Maschinenbaus und der Verfahrenstechnik nachgeschlagen werden, wie beispielsweise in dem "Handbook of Chemistry and Physios'; ^5th Auflage, herausgegeben durch die Chemical Rubber Comjmy.

Obwohl es zur Erzielung der mit dem Schleifkörper nach der vor-

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liegenden Erfindung verbundenen Vorteile besonders zweckdienlich! sein kann bei der praktischen Durchführung der Erfindung als zweite Schleifmittelteiichenart Schleifmittelteilchen zu verwenden, deren Wärmeausdehnungskoeffizient der gleiche oder nahezu der gleiche ist, wie der Wärmeausdehnungskoeffizient von kubischem Bornitrid kann alternativ mit großer Wirksamkeit als zweite Schleifmittelteiichenart ein Schleifmittel verwendet werden, dessen Teilchen einen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, der etwas, wenn auch nicht erheblich von dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des kubischen Bornitrids abweicht.

Bei einer bevorzugten Ausfürungsform der Erfindung wird ein aus Siliciumkarbid bestehendes Schleifmittel als das wahlweise Schleifmittel zusammen mit dem kubischen Bornitridschleifmittel verwendet. Die Schleifkörper mit kubischem Bornitrid in glas- i artiger oder keramischer Bindung nach der vorliegenden Erfindung ; können als einziges Schleifmittel kubisches Bornitrid enthalten ; oder sie können bis zu etwa 90 % des Gesamtvolumens der Schleifmittelphase eines zweiten Schleifmittels enthalten. So können im Bezug auf die Schleifmittelteilchenphase und auf der Basis des Gesamtvolumens der Schleifmittelphase 10 bis 100 Volumen-/? j an aus kubischem Bornitrid bestehenden Schleifmittelteilchen ' und zwischen 0 bis 90 Volumen-/? an einer zweiten Schleifmittelteiichenart vorliegen.

Das aus kubischem Bornitrid bestehende Schleifmittel und das zweite in Kombination mit dem kubischen Banitrid bei der praktischen Durchführung der Erfindung verwendete Schleifmittel können eine Siebfeinheit aufweisen, wie sie auf diesem Gebiet der Technik zur Verwendung bei Schleifkörpern allgemein bekannt ist,

ErfLndungsgemäß sind die aus kubischem Bornitrid bestehenden Schleifmittelteilchen und die zweite Art Schleifmittelteilchen durch eine glasartige oder keramische Bindung gebunden, um den Schleifkörper zu bilden. Diese glasartige oder keramische Bin- ·

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dung oder Bindemittel ist ein glasiges Bindemittel, welches erfindungsgemäß einen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen muß, der im wesentlichen der gleiche ist, wie der Wärmeausdehnungskoeffizient des kubischen Bornitrids und es muß dieses Bindemittel nicht reaktionsfähig mit dem kubischen Bornitrid und dem zweiten Schleifmittel sein, welches in Kombination mit dem durch das kubische Bornitrid gebildeten Schleifmittel verwendet werden kann. Glasartige oder keramische Bindemittel, Vielehe während der Ausbildung der Bindung mit dem kubischen Bornitrid und den wahlweise vorhandenen zusätzlichen Schleifiittel unter Schwächung Zerstörung oder irgendeiner Behinderung der Schleiffähigkeit des kubischen Bornitrids und der wahlweise vorhandenen Schleifmittels reagieren und/oder die aufgrund dieser Reaktion eine schwache oder kleine oder gar keine Bindekraft zu dem kubischen Bornitrid und dem wahlweise vorhandenen Schleifmittel aufweisen sind folglich von der praktischen Durchführung der Erfindung ausgeschlossen. Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendeten glasartigen oder keramischen Bindemittel sind glasartige oder keramische Bindemittel, die während der Ausbildung der Bindung nicht mit dem aus kubischem Banitrid bestehenden Schleifmittel und dem wahlweise vorhandenen Schleifmittel reagieren und hierdurch (a) die Schleiffähigkeit des kubischen Bornitrids und des wahlweise vorhandenen Schleifmittels schwächen und zerstören oder auf eine andere Weise stören und/oder (b) eine kleine oder gar keine Bindekraft zu dem kubischen Bornitrid und den wahlweise vorhandenen Schleifmittelteilchen aufweisen. Bei der praktischen Durchführung der Erfindung wird ein glasartiges oder keramisches Bindemittel verwendet, welches einen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, der im wesentlichen gleich dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des kubischen Bornitrids ist und welches hierdurch zu der Homogenität der Wärmeausdehnung und einem verbesserten Widerstand gegen thermische und mechanische Schocks des Schleif-; körpers nach der vorliegenden Erfindung beiträgt. Vorzugsweise ; sollte eine durchgehende keramische Bindung hergestellt werden, i ohne daß- extrem hohe Temperaturen oder lange Brennzeiten verwen_r

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det werden. Die glasartigen oder keramischen Bindungen, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung zweckdienlich sind, sind glasartige oder keramische Bindungen, die in oxydierender Atmosphäre bei Temperaturen bis zu einschließlich 1.000° C (1.800⁰P) ausgebildet werden. Der Fachmann auf diesem Gebiet kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung.leicht glasartige oder keramische Bindungen herstellen, die zur praktischen Durchführung der Erfindung zweckdienlich sind. Die Erfindung befaßt sich nicht mit der Zusammensetzung der verschiedenen glasartigen oder keramischen Bindemittel, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung zweckdienlich sind.

Bei den Schleifkörperη nach der vorliegenden Erfindung können auf diesem Gebiet bekannte Stoffe verwendet werden, die die Herstellung derartiger Schleifkörper erleichtern und/oder als Schleifhilfsmittel dienen, vorausgesetzt, daß diese Materialien den'Wärmeausdehnungskoeffizienten des Bindemittels nicht erheblich ändern, derart, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient des Bindemittels nicht im wesentlichen derselbe, wie der Wärmeausdehnungskoeffizient des kubischen Bprnitrids wäre und vorausgesetzt, daß diese Materialien nicht wesentlich mit dem kubischen Bo-rnitrid und dem zweiten wahlweise vorhandenen Schleifmittel des Schleifkörpers reagieren.

Als Schleifkörper nach der vorliegenden Erfindung kommen Schleifscheiben der allgemein auf diesem Gebiet bekannten Formen in Frage, wie beispielsweise die üblichen Scheiben-, Teller- und Schalen formen, sowie andere Formen. Bei den verschieden in Frage kommenden Formen sollen ebenfalls Schleifkörper erwähnt und hervorgehoben werden, bei denen die schleifenden Teilchen oder Körner hauptsächlich wenn nicht sogar ausschließlich in einer ümfangsschicht angeordnet sind, wobei diese Umfangsschicht den Schleifvorgang durchführt. Als Beispiel eines im Rahmen der vorliegenden Erfindung erwogenen Schleifkörpers weist somit eine scheibenförmige Schleifscheibe (1) eine an ihrem Umfang ange-

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ordnete Schicht auf, welche aus

I. kubischem Bornitridschleifmittel und zwischen Ö und 90 %

des Gesamtvolumens der Schleifmittelphase eines zweiten Schleifmittels mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten im wesentlichen gleich dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des kubischen Bornitzids und

II. als glasartiges Bindemittel, welches die Schleifmittelphase bindet einem glasartigen oder keramischen Bindemittel besteht, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient im wesentlichen gleich dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des kubischen Bornitrids ist und welches im wesentlichen nicht reaktionsfähig mit dem kubischen Bornitrid und dem zweiten Schleifmittel ist, welcher dadurch gekennzeichnet, ist, daß auf der Oberfläche der aus kubischem Bornitrid bestehenden Schleifmittelteilchen, welche die Phasengrenzfläche zu dem glasartigen oder keramischen Bindemittel bildet, eine darauf auf chemischem Wege vor oder während der Bildung der keramischen Bindung geformte, dünne anhaftende Boroxydschicht aufweist und daß (2) die Schleifscheibe einen an kubischen bornitridfreien verglasten oder gesinterten Kern aufweist, der die Umfangsschicht trägt, wobei der verglaste oder gesinterte -Kern einen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, der im wesentlichen gleich dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des kubischen Bornitrides ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird als weiteres Ausführungsbeispiel eine scheibenförmige Schleifscheibe erwogen, bei der das kubische Bornitrid und die Teilchen des zusätzlichen Schleifmittels durch das Gesamtvolumen der Schleifscheibe verteilt sind.

Die Schüfkörper nach der vorliegenden Erfindung können Härtegrade aufweisen, wie sie allgemein auf dem Gebiet der verglasten oder gesinterten Schleifscheiben üblich sind. So kann, wie dies auf dem Gebiet der Technik allgemein bekannt ist, das Volumen des glasartigen Bindemittels, das Volumen der Schleifmittelteil-.

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chen und das Volumen der Porösität bei einem Schleifkörper geändert werden, um verschiedene Härtegrade zu erreichen.

Zur Herstellung der Schleifkörper mit kubischen Bornitrid in keramischer Bindung können verschiedene Verfahren angewandt werden, die allgemein auf dem Gebiet der Herstellung von Schleifkörpern keramischen Aufbaus, beispielsweise Schleifscheiben, bekannt sind. Als Beispiel eines Verfahrens, welches angewendet werden kann, um die Schleifkörper nach der vorliegenden Erfindung herzustellen, können die aus kubischen Bornitrid bestehenden Schleifmittelteilchen, die aus Siliciumkarbid bestehenden Schleifmittelteilchen und das glasartige oder keramische Bindemittel innig miteinander vermischt werden, diese Mischung in eine zweckdienliche Form gebracht und in dieser gepreßt werden,/"wonach der gepreßte Gegenstand in Anwesenheit von Luft gebrannt und zwar bei einer Temperatur bis zu einschließlich 980° C (1.800° P) vorzugsweise 5^0° C (1.000° P) bis 870⁰ C (1.600° P) um den Schleifkörper zu bilden. Bei der praktischen Durchführung der Erfindung muß die Verglasung oder Sinterung und die Reifung der glasartigen oder keramischen Bindung bei Temperaturen bis zu einschließlich 980° C (1.800° P) erfolgen. Ferner ist es bei der Herstellung der Schleifkörper nach der vorliegenden Erfindung er-, forderlich, daß die Schleifkörper hinsichtlich der Zeit, der Temperatur bis zu einschließlich 98O⁰ C (1.800° F) und der Atmosphäre unter Bedinungen hergestellt werden, die nicht zu der Bildung zu großer Mengen an Boroxyd auf der Oberfläche des kubischen Bornitrides führen, während gleichzeitig die Bildung einer dünnen fest anhaftenden Schicht aus Boroxyd auf der Oberfläche des kubischen Bornitrides möglich sein muß.

Durch die Erfindung werden Schleifscheiben mit kubischen Bornitrid in keramischer'Bindung geschaffen, Vielehe wahlweise Siliciumkarbid oder andere Schleifmittel enthalten, deren Wärmeausdehnungskoeffizient im wesentlichen der gleiche ist, wie der Wärmeausdehnungskoeffizient des kubischen Bornitrides, wobei

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die glasartige oder keramische Bindung bzw. Bindemittel, viel ehe s einen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, der im wesentlichen gleich dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des kubischen Bornitrids ist, im wesentlichen nicht reaktinsfähiec nit dem kubischen Bornitrid und dem wahlweisen Schleifmittel ist.

Im folgenden wird die Erfindung und deren praktische Ausführung ohne irgendwelche Einschränkung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Bei den folgenden Beispielen sind die angegebenen Mengen in Gewichtsanteilen angegeben, falls keine andere
Dimension angegeben ist.

Beispiel 1

Zusammensetzung

Kubisches Bornitrid (Borazon I) 170/200 Körnung 37,88 Gew.?

schwarzes Siliciumkarbid l80iger Körnung 3^,85 Gew.?

Bindemittel 19,44 Gew.? 50 Gew.? Feststoffe enthaltende wässrige

Paraffinwachsemulsion 7,83 Gew.%

Das bei der oben angegebenen Zusammensetzung verwendete Bindemittel, wie es als Oxyde angegeben, im wesentlichen die folgende Zusammensetzung auf:

K₂O 1,0, Na₂O 1,0, Al₂O 2,0, B₃O₃ 26,0 und SiO₂ 70,0
kubisches Bornitrid: Siliciumkarbid (Volumen) = 5^ : 50

Verfahrensweise

Das kubische Bornitrid und das Siliciunkarbid wurden vermischt und anschließend die 50 Gew. % Feststoffe enthaltende v.'Sssrige Paraffinwaehsemulsicn zubegeben und in die !-lischunr aus kubischem

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Bornitrid und Siliciumkarbid eingemischt. Das Bindemittel wurde dann zugegeben und in die Mischung sorgfältig eingemischt und
die darauf resultierende Mischung wurde anschließend bei 40° C (105 P) in einem Öfen getrocknet, um im wesentlichen das gesamte Wasser aus der Mischung zu entfernen. Nach Herausnehmen
aus dem Ofen wurde die getrocknete Mischung zerkleinert, indem sie durch ein 45 Mesh Sieb geleitet wurde. Die erforderliche Menge der- getrockneten teilchenförmigen Mischung wurde dann in eine zweckdienliche Form eingebracht, die vollständig zusammengebaute Form in einer Presse angeordnet und die Schleifscheibe auf die erforderliche Größe und Form gepreßt. Die Schleifscheibe wurde anschließend nach Herausnehmen aus der Form in einer oxydierenden Atmosphäre (beispielsweise Luft) gebrannt, indem sie mit einer Geschwindigkeit von'l50° C pro Stunde (300° F pro Stunde) erhitzt wurde, bis eine Temperatur von 830⁰ C (1.525° F) erreicht war und indem die Temperatur von 83O⁰ C (1.525° F) drei Stunden lang gehalten wurde.

Beispiel 2

Zusammensetzung

Kubisches Bornitrid (Borazon I) 170/200 Körnung 37,69 Gew.%

schwarzes Siliciumkarbid l80iger Körnung ' 3^,68 Gew.%

Bindemittel 19,83 Gew.% 50 Gew.% Feststoffe enthaltende wässrige

Paraffinwachsemulsion 7,80 Gew.?

Das bei der oben angegebenen Zusammensetzung verwendete Bindemittel hatte als Oxyde ausgedrückt im wesentlichen die folgende Zusammensetzung:

K₂O 1,0, Na₃O 1,0, Li₂O 0,5, ZnO 2,0, CaO 1,1, MgO 7,2, Al₃O
8,7, B₂O₃ 27,0 und SiO₃ 51,5.

Kubisches Bornitrid: Silciumkarbid (Volumen) = 50 : 50

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Verfahrensweise

Die gleiche Verfahrensweise wie bei Beispiel 1 wurde befolgt. Beispiel 3

Zusammensetzung

Kubisches Bornitrid (Borazon I) 170/200 Körnung 35,^5 Gew.%

schwarzes Siliciumkarbid l80iger Körnung 36,93 Gevr.%

Bindemittel 19,81 Gew.% 50 Gew.% Peststoffe enthaltende wässrige

Paraffinwachsemulston 7,²Jl Gew.%

Das in der obigen Formulierung verwendete Bindemittel wies dieselbe Zusammensetzung auf, wie das in Beispiel 2 verwendete Bindemittel.

Kubisches Bornitrid: Siliciumkarbid (Volumen) = 47,4 : 52,6

Verfahrensweise

Es wurde diesebe Verfahrensweise, wie in Beispiel 1 befolgt. Beispiel 4

Zusammensetzung

j Kubisches Bornitrid (Borazon I) 170/200 Körnung 36,26 Gew.%

schwarzes Siliciumkarbid l80iger Körnung 33,36 Gew.%

j Bindemittel 22,88 Gew.? ι 50 Gew.fl» Peststoffe enthaltende wässrige

Paraffinwachsemulsion 7,50 Gew.%

; Das in der obigen Formulierung verwendete Bindemittel wies die- ^! selbe Zusammensetzung, wie das in Beispiel 2 verwendete Binde-

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mittel auf.

Kubisches Bornitrid: Siliciumkarbid" (Volumen) = 50 : 50

Verfahrensweise

Es wurde dieselbe Verfahrensweise wie in Beispiel 1 befolgt. Beispiel 5

Zusammensetzung

Kubisches Bornitrid (Borazon I) 170/200 Körnung 36,26 Gew.%

schwarzes Siliciumkarbid 4· F Körnung 33,36 Gew.%

Bindemittel 22,88 Gevj.% 50 Gew.% Peststoffe enthaltende wässrige

Paraffinwachslösung 7,50 Gew.%

Das in der obigen Formulierung verwendete Bindemittel wies dieselbe Zusammensetzung wie das in Beispiel 2 verwendete Bindemittel auf.

_: Kubisches Bornitrid: Siliciumkarbid (Volumen) = 50 : 50 : Verfahrensweise

Es wurde dieselbe Verfahrensweise wie in Beispiel 1 befolgt. Beispiel 6
ί Zusammensetzung

j Kubisches Bornitrid (Borazon I) 140/170 Körnung 36,83 Gew.%

schwarzes Siliciumkarbid 17O/2OO Körnung 37,94 Gew.%

■ Bindemittel 20,35 Gew.5?

j Kunstharz 5417 BRP ■ 4,88 Gew.*

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Das Kunstharz 5417 BRP ist ein Phenolharz, das von der Firma Union Carbide Corporation bezogen werden kann.

Kubisches Bornitrid: Siliciumkarbid (Volumen) = 47,¹I : 52,6

Verfahrensweise

Das kubische Bornitrid und das Siliciumkarbid wurden innig zusammengemengt und anschließend das Bindemittel zugegeben und ebenfalls sorgfältig eingemischt, worauf das Kunstharz 5417 BRP zugegeben wurde und ebenfalls sorgfältig eingemischt wurde. Die erforderliche Menge der daraus resultierenden homogenen Mischung wurde dann in eine zweckdienliche Form eingegeben, die vollständig zusammengesetzte Form in eine Warmpresse eingesetzt und die Schleifscheibe bei einer Formtemperatur von l6j>° C (325° F) gepreßt. Die Form wurde dann auf etwa 132° C (275° F) abgekühlt und die Schleifscheibe aus der Form abgezogen worauf die Schleifscheibe dann gebrannt wurde, indem sie in einer oxydierenden Atmosphäre (d. h. Luft) mit einer Geschwindigkeit von 150 C (300° F) pro Stunde auf eine Temperatur von 83O⁰ C (1.525° F) . erhitzt wurde und dann die Temperatur von 83O⁰ C (1.525° F) drei Stunden lang gehalten wurde.

Beispiel 7

Zusammensetzung

Kubisches Bornitrid (Borazon I) 140/170 Körnung 36,83 Gew.%

schwarzes Siliciumkarbid 170/200 Körnung 18,97 Gew.3

schwarzes Siliciumkarbid 4F Körnung 18,97 Gew.%

Bindemittel 20,35 Gew.?

Kunstharz 5417 BRP 4,88 Gew.%

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Das in der obigen Formulierung verwendete Bindemittel wies dieselbe Zusammensetzung wie das in Beispiel 2 verwendete Binde-, mittel auf.

Kubisches Bornitrid: Siliciumkarbid "(Volumen) = 47,¹I : 52,6

Verfahrensweise

Es wurde dieselbe Verfahrensweise wie in Beispiel 6 befolgt. Beispiel 8

Zusammensetzung

Kubisches Bornitrid (Borazon 1) 170/200 Körnung 59,25 Gew.%

schwarzes Siliciumkarbid l80iger Körnung 13,63 Gew.%

Bindemittel 19,47 Gew.% 50 Gew.% Feststoffe enthaltende \iässrige

ParaffinvBchsemulsion 7,65 Gew.$

Kubisches Bornitrid:. Siliciumkarbid (Volumen) = 80 : 20

; Verfahrensweise

! Es wurde dieselbe Verfahrensweise wie in Beispiel 1 befolgt. Beispiel 9

Zusammensetzung

; Kubisches Bornitrid (Borazon I) 170/200 Körnung 15,44 Gew.JS 409881/0776

schwarzes Siliciumkarbid l8Oiger Körnung 56,46 Gew.%

Bindemittel . · 20,17 Gew.% 50 Gew.% Feststoffe enthaltende Wcässrige

Paraffinwachsemulsion 7,93 Gew.5£

Kubisches Bornitrid: Siliciumkarbid (Volumen) = 20 : 80

Verfahrensweise

Es wurde dieselbe Verfahrensweise wie in Beispiel 1 befolgt. Beispiel 10
Zusammensetzung

, Kubisches Bornitrid (Borazon I) 170/200 Körnung 42,98 Gew.#

; schwarzes Siliciumkarbid l80iger Körnung 30,05 Gew.%

j Bindemittel 18,08 Gew.%

j 50 Gew.% Feststoffe enthaltende wässrige · I

j Paraffinwachslösung 8,89 Gew.?

\ Das in der obigen Formulierung verwendete Bindemittel wies die- \ J selbe Zusammensetzung^ wie das in Beispiel 2 verwendete Bindemit- ' tel auf. !

Kubisches Bornitrid: Siliciumkarbid (Volumen) = 56,8 : 43,2

Verfahrensweise

Es wurde dieselbe Verfahrensweise wie in Beispiel 1 befolgt.

' 409881 /0776

Beispiel 11

Bei diesem Beispiel wurde eine erfindungsgemäße 42,545 χ 22,225 χ 17,145 mm (1,675 x 0,875 x 0,675 Zoll) große Schleifscheibe, die nach Beispiel 1 hergestellt war, mit einer vergleichbaren auf dem Markt erhältlichen Schleifscheibe mit kubischem Bornitrid in keramischer Bindung beim Schleifen der Innenbohrung von 52100-Stahllagern verglichen. Unter Verwendung eines üblichen Kühlmittels auf Wasserbasis, einer Scheibengeschwindigkeit von 3.657,6 m pro Minute (12.000 surface feet per minute (SFM)) und einer Arbeitsgeschwindigkeit von 91,44 bis 152,45 m pro Minute (300 bis 500 SPM) war bei der oben erwähnten Schleifscheibe nach der vorliegenden Erfindung zum Erzielen einer Schnittwirkung eine Kraft von 27,2 kg (60 Pfund) erforderlich, während die bekannte auf dem Markt erhältliche Schleifscheibe eine Kraft von 49,9 kg (110 Hund) bedingte,um zu einer Schneidwirkung zu kommen. Beim Schleifen von Metallen sind je höher die zum Schneiden erforderliche Kraft ist, desto größer auch der Energiebedarf, der Energieverbrauch, die Temperatur der Schleifscheibe und die Temperatur des aus,Metall bestehenden Werkstückes. Je höher jedoch die Temperatur der Schleifscheibe ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, daß die Schleifscheibe versagt. Je höher die Temperatur des aus Metall bestehenden Werkstückes während des Schleifens ist, desto größer ist die Verformung dieses Werkstükkes und desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, daß außerhalb der Toleranzen liegende geschliffene Werkstücke hergestellt werden. Folglich sind niedrige Schnittkräfte anzustreben und von besondrem Vorteil beim Schleifen von Metallen, insbesondere beim Präzisionsschleifen von Metallen, wie beispielsweise beim Innenschleifen.

Beispiel 12 .

In diesem Beispiel wurde bei einem Innenschle.ifversuch eine übliche Schleifscheibe mit keramisch gebundenem Aluminiumoxyd

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2Λ21β30

₂O,)-Schleifmittel mit der Schleifscheibe nach Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung unter den Schleifbedingungen, die in Beispiel 11 beschrieben sind, verglichen. Die übliche Schleifscheibe mit Aluminiumoxyd in keramischer Bindung führte zu einer Produktionsgeschwindigkeit von 287 Teilen pro Stande, während die Schleifscheibe nach Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung mit keramisch gebundenem kubischen Bornitrid zu einer Produktionsgeschwindigkeit von 300 Teilen pro Stunde führte. Ferner betrug die Lebensdauer der üblichen Aluminiumoxydschleifscheibe 500 Teile (äquivalent zu IO8 Minuten) während bei vergleichbaren Toleranzen und Oberflächengüte die Lebensdauer der Schleifscheibe nach Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung mehr als 76.400 Teile betrug. Die Schleifscheibe nach Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung hielt somit mehr als I50 mal langer als die übIi- : ehe Aluminiumoxydschleifscheibe. Eine derartige markierende Ver-■ längerung der Lebensdauer der Schleifscheibe stellt für die ! Schleifscheibe nach der vorliegenden Erfindung mit kubischem ! Bornitrid in keramischer Bindung im Vergleich mit der üblichen Schleifscheibe mit Aluminiumoxyd in keramischer Bindung erhebj liehe wirtscfceftliche Vorteile dar. Als Beispiel derartiger Vorteile sei erwähnt, daß die Schleifscheibe nach Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung mit keramisch gebundenem kubischem Bornitrid weniger Scheibenwechsel bedingt, was zu geringeren Totzeiten für die Bedienungsperson der Schleifmaschine und zu einer ; größeren Produktion führt als diese mit den üblichen Schleifscheiben mit keramisch gebundenem Aluminiumoxyd erzielbar ist. ;

Beispiel 13 I

In diesem Beispiel wurde die in Beispiel 2 der Erfindung beschriebene Schleifscheibe mit keramisch gebundenem kubischem Bornitrid mit einer auf dem Markt- erhältlichen Schleifscheibe mit keramisch gebundenem kubischen Bornitrid beim Innenschleifen von aus Gußeisen bestehenden Ventilstößelgehäusen, die auf eine Härte von Rockwell C55 gehärtet waren, verglichen. Die folgenden

k 0 9

Versuchsbedingungen wurden verwendet:

SchleifZykluszeit 6,5 bis 7,0 Sekunden

Grobschliffgeschwindigkeit 2,46 cm³/Minute (0,15 Zoll³/Minute) [

beim Abtragen von 0,2794 mm (0,011

Zoll) des Durchmessers des Werkstük-

kes

Kühlmittel auf dem Markt erhältliches Leichtöl

Schleifscheibengröße 14,29 x 12,70 χ 7,94 mm und 14,29 ^;

x 9,53 x 7,94 mm Paar ι

Scheibengeschwindigkeit 2.225 m/Minute (7.300 SPM) Arbeitsgeschwindigkeit 67,66 m/Minute (222 SPM)

Die auf dem Markt erhältliche bekannte Schleifscheibe mit kubischem Bornitrid in keramischer" Bindung konnte nicht zum Schneiden des Gußeisens gebracht werden, selbst nicht bei Kräften von mindestens 53,574 kg/cm Scheibenbreite (300 Pfund pro Zoll). Die erfindungsgemäße Schleifscheibe mit keramisch gebundenem kubischen Bornitrid, die nach Beispiel 2 hergestellt war, schnitt bei einer Kraft von etwa 10,7148 kg/cm Seheibenbreite (60 Pfund pro Zoll) unter Erzeugung von Qualitätsteilen in annehmbaren ; Zykluszeiten.

Ϊ Beispiel 14

; Unter den Schleifbedingungen, die in Beispiel 13 beschrieben ! sind, wurde eine auf dem Markt erhältliche Schleifscheibe mit , j Aluminiumoxydschleifmittel in keramischer Bindung mit der nach Beispiel 2 hergestellten erfindungsgemäßen Schleifscheibe mit ί kubischem Bornitrid in keramischer Bindung verglichen. Die j

Schleifscheibe mit Aluminiumoxyd in keramischer Bindung wies j

eine Lebensdauer von 167 Teilen auf, während die Schleifscheibe nach der vorliegenden Erfindung, hergestellt nach Beispiel 2, eine Lebensdauer von 40.000 Teilen aufwies.

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Obwohl sämtliche Versuche beim Innenschleifen durchgeführt wurden, wird angenommen, daß bei anderen Arten von Schleifvorgängen ähnliche Resultate erzielbar sind. Es soll deshalb hervorgehoben werden, daß die vorliegende Erfindung nicht auf für das Innenschleifen bestimmte Schleifscheiben begrenzt ist, sondern Schleifscheiben für andere Arten von Schleifvorgängen ebenfalls umfaßt»

Im folgenden wird die Erfindung noch anhand von zwei in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform des Schleifkörpers nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Einzelheit der Schleifkörper nach der vorliegenden Erfindung in erheblich vergrößertem Maßstab; und

FIg. 3 eine zweite Aus führungs form des Schleifkörper nach der vorliegenden Erfindung.

In den Zeichnungen zeigt die Figur 1 den erfindungsgemäßen Schleifkörper als stark schematisch dargestellte Schleifscheibe 1, Vielehe im Schnitt veranschaulicht ist und um die Achse 2 beim Schleifen gedreht wird. In der Schnittdarstellung von Figur 1 sind die Schleifmittelteilchen aus kubischem Bornitrid mit 3 bezeichnet, während die zweite Schleifmittelteilchenart mit ²J bezeichnet ist. Zur Unterscheidung sind die kubischen Bornitridteilchen als kleine Kreuze dargestellt und die zweite Schleifmittelteilchenart durch kleine Kreise veranschaulicht. Die Schleifmittelteilchen 3 und ¹J sind in der keramischen oder glasartigen Grundmasse 5 gebunden und bei der Aus führungs form von Figur 1 über den (?esamtquerschnitt_; der Schleifscheibe 1 gleichmäßig verteilt. '

In Figur 2 ist eine Einzelheit des Schleifkörpers nach der vor- . liegenden Erfindung, wie sie sowohl bei der Ausführungsform nach , Figur 1 als auch bei der Ausführungsform nach Figur 3 gegeben ;

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ist ebenfalls stark schematisch und in erheblicher Vergrößerung veranschaulicht. V/ie Figur 2 zeigt, weisen die Schleifmittelteilchen 3 aus kubischem Bornitrid an ihren die Phasengrenzfläche zum Bindemittel 5 bildenden Oberflächen eine dünne fest anhaftende Schicht 6 aus Boroxyd auf.

In Figur 3 ist eine zweite Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung ebenfalls in Form einer Schleifscheibe 11 veranschaulicht, die sich von der in Figur 1 veranschaulichte! Ausführungsform dahingehend unterscheidet, daß die aus den Schleifmittelteilchen 3 und 4 bestehende Schleifmittelphase lediglich in der den Umfangsbereich bildenden SchleifSektion vorgesehen sind, so daß der hinsichtlich des Durchmessers mittlere Bereich der Schleifscheibe 11 ausschließlich aus dem keramischen oder glasartigen Bindemittel 5 besteht.

Sämtliche der in der Beschreibung erwähnten und in den Zeichnungen erkennbaren technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

/ l.JSchleifkörper, insbesondere Schleifscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifsektion aus einer Schleifmittelphase aus kubischem Bornitrid und einem glasartigen oder keramis-chen Bindemittel besteht, welches die Schleifmittelphase bindet und welches einen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, der im wesentlichen gleich dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des kubischen Bornitrides ist, wobei das Bindemittel mit den aus kubischem Bornitrid bestehenden Schleifmittelteilchen im wesentlichen nicht reaktionsfähig ist, und daß auf der die Phasengrenzfläche zu dem keramischen oder glasartigen Bindemittel bildenden Oberfläche der aus kubischem Bornitrid bestehenden Schleifmittelteilchen eine auf chemischen Wege erzeugte dünne anhaftende Boroxydschicht vorgesehen ist.
2. Schleifkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifmittelphase eine zweite Schleifmittelteilchenart enthält.
3. Schleifkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifmittelphase aus 10 bis 100 Volumen-^ Schleifmittelteilchen aus kubischem Bornitrid und zwischen 0 und 90 % des Gesamtvolumens der Schleifmittelphase aus der zweiten Schleifmit-' telteilchenart besteht.

j
4. Schleifkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ; gekennzeichnet, daß die zweite Schleifmittelteilchenart einen j Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, der im wesentlichen ·' gleich dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des kubischen Bornitri-

des ist.

j
5. Schleifkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifsektion aus einer Schleifmittel- ; phase mit 10 bis 100 Volumen-? Schleifmittelteilchen aus kubi-

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-Xl

sehern Bornitrid und von O bis 90 % des Gesamtvolumens der Schleifmittelphase einer zweiten Schleifmittelteilchenart mit einen WärmeausdehnungskoefTizienten, der in wesentlichen gleich dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des kubischen Bornitrides ist und einem glasartigen oder keramischen Bindemittel besteht, welches die Schleifmittelphase bindet, wobei das Bindemittel einen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, der im wesentlichen gleich dem Wärmeausdehnunprskoeffizienten des kubischen Bornitrides ist und das Bindemittel mit den Schleifinittelteilchen aus kubischem Bornitrid und der zweiten Schleifnittelteilchenart im wesentlichen nicht reaktionsfähig ist und daß auf der die Phasengrenzfläche zu dem glasartigen oder keramischen Bindemittel bildenden Oberfläche der kubischen Bornitridteilchen eine auf chemischen Wege gebildete dünne anhaftende Boroxydschicht vorgesehen ist.
6. Schleifkörper nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifsektion als Schleifmittelphase 10 bis 100 Volumen-# kubisches Bornitrid und zwischen 0 und 90 % des Gesamtvolumens der Schleifmittelphase Schleifmittelteilchen aus Siliciumkarbid enthält, sowie als glasartiges oder keramisches Bindemittel, das die Schleifmittelphase bindet, ein Bindemittel dessen Wärmeausdehnungskoeffizient im wesentlichen gleich dem VJf! rme aus dehn unrcskoeffizienten von kubischem Bornitrid ist und welches zu den aus kubischem Bornitrid bestehenden Schleifmittelteilchen und zu den aus Siliciumkarbid bestehenden Schleifmittelteilchen im wesentlichen nicht reaktionsfähig ist und das auf der die Phasengrenze zu dem glasartigen oder keramischen Bindemittel bildenden Oberfläche des kubischen Bornitrides eine auf chemischem Wege erzeugte dünne anhaftende Bbroxydschicht vorgesehen ist.
7. Schleifkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifmittelphase aus 10 bis 100 VoIu- ' men-$ Schleifmittelteilchen aus kubischem Bornitrid und 0 bis 90 % des Gesamtvolumens der Schleifmittelphase aus der zweiten Schleifmittelteilchenart besteht. ^!

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8. Schleifkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifmittelphase 10 bis 100 Volumen-^ kubisches Bornitrid und zwischen 0 bis 90 % des Gesamtvolumens der Schleifmittelphase Schleifmittelteilchen aus Siliciumkarbid enthält. "
9. Schleifkörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifmittelphase 50 % des Gesamtvolumens aus kubischem Bornitrid bestehende Schleifmittelteilchen und 50 % des Gesamtvolumens der Schleifmittelphase aus Siliciumkarbid bestehende Schleifmittelteilchen enthält.
10. Schleifkörper nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifmittelphase als zweite Schleifmittelteilchenart Wolframkarbid, Titankarbid, Borkarbid, Zirkonkarbld, Wolfram-" borid^ Titanborid, Zirkbnborid, Wolframnitrid, Titannitrid und/ oder Zirkonnitrid enthält.
11. Schleifkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifmittelphase lediglich in dem die Schleifsektion bildenden Umfangsbereich des Schleifkörpers vorgesehen ist, während der Kern im wesentlichen aus dem keramischen oder glasartigen Bindemittel besteht. . . .
12. Verfahren zum Herstellen von Schleifkörpern, insbesondere Schleifscheiben nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß die aus kubischem Bornitrid bestehenden Schleifteilchen einem oxydierenden Medium ausgesetzt werden und eine dünne, fest anhaftende Schicht aus Boroxyd auf den die Phasengrenzflächen zur Bindemittelphase bildenden Oberflächen der Schleifmittelteilchen aus kubischem Bornitrid erzeugt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Boroxydschicht vor der Herstellung der keramischen Bindung erzeugt wird. 40988 1/0776
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die '■ Boroxydschicht während der Herstellung der keramischen Bindung ; erzeugt wird.
15« Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch ge- : kennzeichnet, daß die Boroxydschicht in einer derartigen Dicke
erzeugt wird, daß eine vollständige Haftung im wesentlichen ohne j Boroxydteilchen in loser Bindung gewährleistet ist, ohne daß ; durch das Boroxyd die physikalische Struktur und Eigenschaften ■ des kubischen Bornitrides geSndert werden. j
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem kubis-chen Bornitrid eine
zweite Schleifmitteltelichenart verwendet wird, deren Wärmeausdehnungskoeffizient etwa gleich dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des kubischen Bornitrides ist und daß als Bindemittelphase
ein" Bindemittel verwendet wird, welches mit dem kubischen Bornitrid und mit der zweiten Schleifmittelteilchenart im wesentlichen nicht reaktionsfähig ist.
17· Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß als · zweite Schleifmittelteilchenart Siliciumkarbid, Wolframkarbid, ! Titankarbid, Borkarbid, Zirkonkarbid, Wolframborid, Titanborid,
Zirkonborid, Wo]framnitrid, Titannitrid und/oder Zirkonnitrid
verwendet werden,
18. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aus kubischen Bornitrid bestehenden Schleif mittelteilchen,;die gegebenenfalls verwendete zweite Schleifmittelteilchenart und das glasartige oder keramische Bindemittel
innig miteinander vermischt werden, diese Mischung in eine zweckdienliche Form gebracht und in dieser gepreßt wird, daß der
dann gepreßte Gegenstand in Anwesenheit von Luft als oxydierendes Medium bei einer Temperatur bis zu einschließlich 98O⁰ C gebrannt wird.und daß hinsichtlich der Brennzeit und der Atmosphäre Bedingungen eingestellt werden, welche die Bildung zu gros-

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ser Mengen an Boroxyd auf der Oberfläche des kubischen Bornitrides ausschließen und gleichzeitig die Bildung einer dünnen,fest
anhaftenden Schicht aus Boroxyd auf der Oberfläche des kubischen Bornitrides gewährleisten.
19. Verfahren nach Anspruch l8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Brenntemperatur zwischen 5^0° C und 870⁰ C eingehalten wird.

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