α型氧化鋁晶體叫做剛玉，常因含有不同的雜質(zhì)而呈現(xiàn)不同的顏色，硬度僅次于金剛石和碳化硅，能耐高溫。剛玉作為使用歷史悠久的超硬、耐高溫材料，在各種工業(yè)領域中發(fā)揮著重要的作用。今天，淄博贏馳給大家介紹一下剛玉家族的成員。

1、白剛玉

白剛玉是以優(yōu)質(zhì)氧化鋁粉為原料，經(jīng)電熔提煉結晶而成， 純度高、自銳性好、耐酸堿腐蝕、耐高溫、熱態(tài)性能穩(wěn)定。

白剛玉硬度略高于棕剛玉，韌性稍低，純度高、自銳性好、磨削能力強、發(fā)熱量小、效率高、耐酸堿腐蝕、耐高溫、熱穩(wěn)定性好。

用白剛玉粒度砂制成磨具，適用于磨削高碳鋼、高速鋼及不銹鋼等，白剛玉還可以用于精密鑄造和高級耐火材料。

2、棕剛玉

棕剛玉是以鋁礬土、無煙煤和鐵屑為原料，在電弧爐內(nèi)經(jīng)高溫冶煉而成。

在冶煉過程中，無煙煤中的碳將礬土中的氧化硅、氧化鐵和氧化鈦等雜質(zhì)還原成金屬，這些金屬結合在一起成為鐵合金，由于其比重較剛玉熔液大而沉降至爐底，與剛玉熔液分離。僅有少量的雜質(zhì)夾雜在剛玉熔塊中。

棕剛玉的主要礦物成份為Al2O3，三方晶系，少量的礦物雜質(zhì)有：硅酸鈣、鈣斜長石、富鋁紅柱石（又稱莫來石）、鈦化物、玻璃體及少量鐵合金等。

棕剛玉的抗破碎能力較強，抗氧化、抗腐蝕，具有良好的化學穩(wěn)定性，是一種用途廣泛的磨料。適用于磨削抗張強度高的金屬材料，如普通碳素鋼、硬青銅、合金鋼的細磨和精磨，磨加工螺紋和齒輪等。

3、鉻剛玉，又稱紅剛玉

鉻剛玉的冶煉工藝與白剛玉相同，只是在冶煉過程中加入一定量的氧化鉻，呈淺紫色或玫瑰色。

鉻剛玉中由于引入Cr元素改善了磨料的韌性，其韌性較白剛玉高，而硬度與白剛玉相近，用于加工韌性較大的材料時，其加工效率比白剛玉高，并且工件表面的光潔度也較好。鉻剛玉適應于加工韌性高的淬火鋼、合金鋼、精密量具及儀表零件等光潔度要求較高的工件。

4、微晶剛玉

微晶剛玉所采用的原材料及冶煉方法與棕剛玉基本相同，在停爐后立即把熔液通過流放或傾倒的方法倒入模子內(nèi)急速冷卻，因而得到微細結晶的集合體。

微晶剛玉在冶煉過程中，雜質(zhì)的還原程度較差，Al2O3含量為94%~96%，晶體尺寸一般在80~300微米，晶體占57%~85%，最大晶體尺寸不超過400~600微米。它具有強度高，韌性較大的特點。

適用于重負荷磨削，可以磨削不銹鋼、碳素鋼、軸承鋼以及特種球墨鑄鐵等材料，由于磨粒在磨削過程中呈微刃破碎狀態(tài)，也被用于精密磨削甚至鏡面磨削。

5、單晶剛玉

單晶剛玉是以礬土、無煙煤、鐵屑和黃鐵礦為原材料，在電弧爐內(nèi)共熔，礬土中的氧化鐵、二氧化硅和氧化鈦先后被還原，并組成鐵合金從熔液中沉降至爐底。一小部分氧化鋁與碳、硫化亞鐵起復分解反應，生成少量的硫化鋁填充在單晶顆粒之間，當熔塊冷卻后放入水中時，硫化鋁被溶解，而被硫化鋁隔開的單晶剛玉即可分散開，成為自然粒度的磨料。

單晶剛玉呈灰白色，其顆粒形狀多為等積形，晶體內(nèi)不含雜質(zhì)，具有多棱角的切削刃，在同樣的磨削力作用下，所形成的力矩小于其它磨料，因此它不易折碎，機械強度較高，單顆?？箟簭姸葹?2~38kg，而棕剛玉僅為10~20kg。

單晶剛玉由于有較高的硬度和韌性，所以切削能力較強，可用來加工工具鋼、合金鋼、不銹鋼、高鋇鋼等韌性大、硬度高的難磨材料。

6、鋯剛玉

鋯剛玉是以鋁氧粉和鋯英石為原料，在電弧爐內(nèi)經(jīng)高溫冶煉而成，整個過程基本上是一個熔化再結晶的過程。

它是一種由α-Al2O3與ZrO2組成的共晶集合體，在冶煉過程中應盡可能使兩種結晶相互交錯構成微晶型晶體。

鋯剛玉適用于高速重負荷磨削，可研磨鑄鐵、鑄鋼、合金鋼和高速鋼等，特別適合于鈦合金、耐熱合金、高釩鋼、不銹鋼的研磨加工。

7、鐠釹剛玉

鐠釹剛玉的制造工藝與白剛玉相似，其差異是在冶煉過程中加入約0.175%的鐠釹富集物（氧化鐠、氧化釹、氧化鑭）。

大量的磨削試驗證明其磨削性能優(yōu)于白剛玉，適用磨削不銹鋼、高速鋼、球墨鑄鐵、高錳鑄鋼及某些耐熱合金等。

8、黑剛玉

黑剛玉磨料是以優(yōu)質(zhì)的礬土為主要原料，加少量還原劑后,在電弧爐內(nèi)經(jīng)高溫冶煉而成。

色澤呈黑色，硬度適中，其韌性較大、耐磨、棱角鋒利、自銳性強，磨削時發(fā)熱量少，且加工面無劃痕，拋光光潔度高（比棕剛玉拋光能力提高一倍以上，拋光光潔度提高二級以上）。

黑剛玉適用于不銹鋼、金屬制品電鍍前的底面拋光和噴沙，也可用于玻璃、竹木、石材等制品的磨削和拋光。黑剛玉也是制造樹脂砂輪、砂布的新型材料。

9、礬土燒結剛玉

礬土燒結剛玉是唯一不用電爐冶煉的剛玉，它是用優(yōu)質(zhì)熟礬土（Al2O3含量85%以上）經(jīng)濕法球磨至3微米的微粒料漿（球磨時應加粘結劑），再經(jīng)壓濾成型為各種幾何形狀的磨粒，在1500℃下燒結。

礬土燒結剛玉的主要化學成份是：Al2O3（85%~88%）、SiO?（3%~4%）、TiO?（3.5%~4.5%）、Fe?O?（5.6%~6.5%）。它具有α-Al2O3微晶結構，韌性高，可承受較大的磨削壓力而不至于破碎，并能切削較厚的金屬層，橫向進給可高達6mm以上。

礬土燒結剛玉磨料的形狀可制成各種柱形體，這是所有磨料中唯一的特例，適用于重負荷研磨。

目前，黑剛玉廣泛地應用于不銹鋼餐廚具、燈具、燈飾、摩托車零件、汽車配件等中等硬度材料的精細拋光。