Химически чистый корунд представляет собой кристаллическую окись алюминия, получаемую в результате плавки химически чистой окиси алюминия (глинозема) при температуре около 20500 С.
Электрокорунд выпускается обычно с содержанием 91 — 99% Аl203; плотность 3,93 — 4,01 г/см3; микротвердость 1800 — 2600 кгс/мм2; твердость по шкале Мооса 8,9 - 9,1. По твердости корунд уступает только алмазу, кубическому нитриду бора, карбиду бора и карбиду кремния.
Промышленность выпускает следующие четыре разновидности элeктрокорунда, которые в зависимости от содержания двуокиси алюминия и примесей имеют различный цвет, структуру и свойства:
*
электрокорунд нормальный, содержащий в зерне 92 — 96% Аl203 и имеющий цвет от розового до темно-коричневого (синий, коричневый, малиновый и др.);
*
электрокорунд белый, содержащий 97 — 99% Аl203;
*
легированные электрокорунды, содержащие элементы, существенно изменяющие их свойства, например, титан, хром и др.;
*
монокорунды, содержащие 97 — 98% Аl203.
Нормальный электрокорунд получают из бокситов методом восстановительной плавки в электропечах. По сравнению с другими электрокорундовыми материалами его наиболее часто применяют в промышленности. Плотность нормального электрокорунда составляет 3,9 г/см3. Микротвердость, колеблется в пределах 2000 — 2300 кгс/мм2.
Высокая твердость и прочность зерен позволяют использовать электрокорунд для шлифования металлов. Кроме того, корунд имеет значительную вязкость, а поэтому его применяют при выполнении работ с переменными нагрузками и при повышенных давлениях.
Промышленность выпускает нормальный электрокорунд марок 12А, 13А, 14А, 15А и 16А. Электрокорунд 12А и 13А применяют при изготовлении инструментов на органической связке, предназначенных для обработки заготовок из углеродистых незакаленных сталей и легированных чугунов. Электрокорунд 14А используют при изготовлении абразивных паст и инструментов на всех связках, которые применяют для обработки заготовок из незакаленных сталей, легированных чугунов и цветных металлов. Из электрокорунда 15А изготавливают инструменты на всех связках, применяемых для обработки заготовок из конструкционных углеродистых и легированных сталей.
Белый электрокорунд отличается высоким содержанием окиси алюминия (около 99%) при незначительном наличии других окислов. Микротвердость белого электрокорунда 2200 — 2600 кгс/мм2, плотность 3,95 г/см3. Вследствие высокой твердости, прочности и наличия острых кромок, зерна белого электрокорунда легко внедряются в заготовки из высокопрочных сплавов. Острые кромки зерен способствуют также меньшему нагреву обрабатываемых заготовок.
Сырьем для выплавки белого электрокорунда является глинозем, представляющий собой окись алюминия с незначительным количеством примесей. Его получают из бокситов, нефелинов, каолинов и других продуктов.
Абразивные инструменты и материалы из белого электрокорунда однородны и обладают хорошей самозатачиваемостью, а обработанные ими поверхности деталей отличаются низкой шероховатостью. Благодаря этим качествам из белого электрокорунда изготавливают абразивные инструменты, применяемые при прецизионном и скоростном шлифовании.
Белый электрокорунд выпускают трех марок: 23А, 24А и 25А. Из регенерируемого зерна изготавливают белый электрокорунд марки 22А. Из белого электрокорунда 23А и 22А изготавливают шлифзерно, шлифпорошки и микропорошки, применяемые при производстве шкурок, паст и абразивных инструментов для обработки заготовок из углеродистых, легированных и быстрорежущих сталей. Из абразивных порошков 24А и 25А изготавливают прецизионные инструменты класса А на всех связках, предназначенные для обработки заготовок из углеродистых, быстрорежущих и легированных сталей.
Легированные электрокорунды обладают регулируемыми свойствами вследствие того, что в корунде содержатся различные элементы, образующие с ним твердые растворы. Свойства легированных корундов отличаются от обычных.
Материал, выплавленный из глинозема с полуторной окисью титана, называется титанистым электрокорундом. Абразивная способность титанистого электрокорунда выше, чем нормального и белого электрокорунда при меньшей прочности и микротвердости.
Хромистый электрокорунд марок 32А, 33А и 34А получают из глинозема при выплавке с добавкой окиси хрома. По показателям абразивной способности, прочности и микротвердости хромистый и белый электрокорунды примерно одинаковы.
Круги из легированных электрокорундов рекомендуется применять для шлифования заготовок из конструкционных и инструментальных (закаленных) сталей. Использовать инструменты из легированных электрокорундов для обработки заготовок из вязких сталей нецелесообразно.
Монокорунд отличается от других электрокорундов большой чистотой, причем почти вся окись алюминия в монокорунде представлена корундом с зернами-монокристаллами. Монокорунд содержит не менее 97% Аl2O3 остальное примеси; плотность 3,97 г/см3.
Монокорунд получают из бокситов методом окенсульфидной плавки, сущность которой заключается в сплавлении боксита с сернистым железом (пиритом) в присутствии восстановителя. По сравнению с нормальным и белым электрокорундами монокорунд обладает более высокими показателями: твердостью, механической прочностью и абразивной способностью. Изометричная форма зерен монокорунда и прочные острые кромки обеспечивают инструментам высокую режущую способность и хорошую самозатачиваемость.
Марки монокорунда 43А, 44А и 45А отличаются различным содержанием Аl2O3 и применяются для изготовления инструментов на керамической связке и шлифовальной шкурки, предназначенных для обработки заготовок из закаленных легированных, жаропрочных и кислотоупорных сталей и сплавов.