При формировании микроструктуры фаз циркониевогоэлектрокорунда, как и других электроплавленых оксидных материалов, важное значение имеют скорость разливки сплава и последующие условия охлаждения. Так, непрерывнолитые заготовки, полученные на валках-кристаллизаторах, имеют улучшенную микроструктуру и обеспечивают более высокое качество абразивного зерна (изделий).
Провели эксперимент. Расплав циркониевого электрокорунда на основе технического глинозема и нормального электрокорунда разливали со скоростью формирования слитка-ленты 0,16 м/с. Ввиду хрупкости слиток, попадая в приемный короб, разламывался на куски различных размеров. Раздельное охлаждение кусков на воздухе позволяло иметь более высокую скорость снижения температуры по сравнению с охлаждением кусков в стопке в коробе. Исследования показали, что минералогический состав и разрушаемость фракции <1600 и <1250 мкм шлифзерна циркониевогоэлектрокорунда зависят от применяемого в шихте глиноземсодержащего материала (технического глинозема или нормального электрокорунда), количества фазы ZгО2 и условий охлаждения слитка-ленты.
Рассмотрим три вида плавок на основе технического глинозема (плавка А), нормального электрокорунда без присадки алюминия (плавка Б) и с присадкой алюминия (плавка В). Количество Аl2О3 и эвтектики относятся к случаю охлаждения кусков слитка-ленты каждой плавки в стопке, а количество фазы ZгО2 для обоих случаев — для охлаждения в стопке и в виде отдельных кусков на воздухе.
Присадка 0,3% Аl в расплав повышает количество фазы ZгО2 с 14% (плавка Б, без присадки Аl) до 20% в слитках, охлажденные в стопке. Увеличение фазы ZгО2 связано с присадкой алюминия.
Следует учитывать также и тот факт, что в плавке В более высокая концентрация оксидов титана (2,0 против 1,4% в плавке Б) в пересчете на ТiO2, это приводит также к большему выходу стабилизированной фазы ZгО2. С этим, очевидно, связано и большее количество фазы ZгО2 в плавке Б (23,9%) в сравнении с плавкой А на основе технического глинозема, в которой оксиды титана отсутствовали. По подтвержденным данными количество ZгО2 от добавок ТiO2 изменяется, поэтому больше количества фазы ZгО2 в сплаве плавки В (2,0 % ТiO2) в сравнении со сплавами плавок Б (1,6% ТiO2) и А (ТiO2 отсутствует), очевидно, это связано не только с присадками в расплаве алюминия, но и наибольшим для данных плавок содержанием оксидов титана. В связи с этим при выборе оптимального содержания стабилизирующей добавки необходимо учитывать концентрации других оксидов, присутствующих в расплаве циркониевого электрокорунда. Предметом исследований должно быть, установление функциональной связи количества ZгО2 в слитках от полного химического состава электрокорунда, поскольку разрушаемость, хрупкость зерна тем ниже, чем выше содержание тригональной модификации диоксида циркония.
