7.6.1燒結剛玉磨具的特點和用途
燒結剛玉磨具是以磨細後的鋁氧粉與少量添加劑混合成型，經高溫燒結而成的剛玉微晶聚合體。燒結剛玉磨具具有結構緊密、強度和硬度較高、磨削過程中能持久地保持銳利的刃口和正確的幾何形狀等特點，因而它特別適於加工批量大、形狀要求嚴格、互換性要求高的工件，如儀表零件、手表、小型刃具、工具等。由於其由許多微晶體構成，所以用金剛石工具修整後，在工作麵上能形成等高性好的銳利切削刃，因而能可靠地保證被磨工件的表麵粗糙度和精度要求。燒結剛玉磨具的加工粗糙度可達到Ra0.05μm左右。
燒結剛玉磨具包括砂輪、磨頭和磨石三類。這類磨具一般沒有粒度、硬度和結合劑區別，隻是根據磨加工工件加工餘量、精度和粗糙度等不同要求，把磨具製成致密型結構和多孔型結構。國內生產的三種類型的燒結剛玉磨具。
根據行業標準JB/T2956·1—1999規定，燒結剛玉代號為As，砂輪結構分為Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型，Ⅰ型代表致密結構，Ⅱ型代表半致密結構，Ⅲ型代表疏鬆結構（即多孔型）。
7.6.2燒結剛玉磨具的製造原理
前麵已經提到，燒結剛玉磨具是以磨細後的鋁氧粉與少量添加劑混合成型，經高溫燒結而成的剛玉微晶聚合體。由此可知，燒結剛玉磨具沒有使用結合劑，主要是氧化鋁粉自身燒結，其中少量的添加劑起燒結助劑（礦化劑）作用。鋁氧粉在燒結過程的推動力是粉末體的過剩表麵能。由於粉末具有較高的表麵能，有向最低能量狀態發展的趨勢。但是這種推動力是很小的，不能使燒結自動進行，必須通過高溫提供能量，才能促使粉末體轉變為燒結體。鋁氧粉的燒結主要靠擴散傳質過程來實現的。在常壓和常規氣氛下燒結時，煆燒鋁氧粉的活性、粒度、燒結溫度及時間、添加劑、成型密度等因素決定著鋁氧粉的燒結性能。若鋁氧粉的煆燒溫度合適，其活性大、粒度細，會促進燒結，縮短燒結時間，降低燒結溫度。通常燒結溫度越高，燒結速率就越大，完成燒結所需要時間就越短。鋁氧粉的燒結可以在較低的溫度下和較長的時間內完成，也可以在較高的溫度下和較短的時間內完成。但要注意，燒結溫度過高和時間過長容易導致晶體異常長大而影響製品性能，應選擇合適的溫度和時間。添加劑與燒結相生成固溶體促進缺陷增加而加速燒結。如在Al2O3中添加Cr2O3，可以形成連續固溶體，使晶格發生畸變，增加了Al2O3的活性，從而促進了燒結。當Cr2O3的加入量增加到2%時，也可抑製Al2O3晶粒的長大，對促進燒結物致密化有積極的作用。另外，在Al2O3燒結時，若加入MgF2或MgO，可以阻止晶粒長大，並防止二次重結晶，對促進燒結物致密化有很明顯的促進作用。原因是MgO或MgF2與氧化鋁形成鎂鋁尖晶石（MgＯ·Ａl2Ｏ3）而包裹在Al2O3晶粒表麵上，抑製了二次重結晶作用。燒結物的成型密度對燒結溫度也有相當大的影響。一般來說，成型密度大，粉料顆粒接觸緊密，燒結時擴散阻力減小，有利於燒結。但過大的成型密度受到設備、模具的限製，且成型密度達到一定程度以後對致密化的影響也不再明顯，因此，應選擇合理的成型密度。