Стеклокерамическая связка для изготовления алмазно- абразивного инструмента

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

« i 1 004083 (61)Дополнительное к авт. свид-ву(51 М Ktl зВ 24 D 3/14//

В 24 D 3/34 (22) Заявлено,040780 (21) 2950739/25-08 с присоединением заявки HP —Государственный комитет

СССР ио делам иэобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано- 1503,83. Бюллетень Йо,10 (53) УД К 621.922..079(088.8) Дата опубликования описания 150383 - с:-, ;„:

Ф.Г. Рубан, Г.А. Мкртчан, Е.К. Бондарев, A g Qpyp

H.È. Котур, В.С Барков и Л,A. Tga +@

3

1 (72) Авторы изобретения

Ордена Трудового Красного Знамени институт сверхтвердых материалов AH Украинской ССР (71) Заявитель

-., (54) СТЕКЛОКЕРАМИЧЕСКАН СВЯЗКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

АЛМАЗНО-АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к связкам абразивного, преимущественно алмазного инструмента, который может быть использован при обработке стальных деталей машин.

Известна связка (13 на основе боросиликатного стекла, химический состав которого следующий:

SiOj 45,0 — 55,0

Втоъ 10,0 — 20,0

А1. оь 5,5 - 12,0

Li 0 4,5 — 10,0

Маз,О 4,0 - 12,0

К.О 2r0 бюО

ВаО 5, Π— 10,0

В качестве наполнителя связка содержит окись алюминия и нитрид бора.

Однако алмазные суперфинишные бруски, изготовленные на этой связке, используются для обработки"бомбинированных роликов подшипников .из стали ШХ15. Присутствие окиси алюмиНия в связке не позволяет испольэовать алмазные суперфинишные бруски на операции финишной обработки стальных шестерен гидронасосов из стали 18ХГТ, так как на шестернях гидронасосов образуются прижоги, бруски эасаливаются, .в результате чеге возникает необходимость в раз-" работке новой более эффективной керамической связки.

Целью изобретения является созда ние износостойкой керамической свяФ ки суперфинишного инструмента из сверхтвердых материалов, обеспечивающего высокую износостойкость и качество обработки цапф шестерен гидронасосов из цементированной стали 18ХГТ.

Поставленная цель достигается тем, чтд :стеклокерамическая связка, включающая боросиликатное стекло, дополнительно содержит окись кобальта, причем компоненты взяты в следу.ющем соотношении, вес.%:

26

Порошок боросиликатного стекла 70,0-99,5

Окись кобальта 0,5«30 О

Стекло используется следующего состава, вес.%:

$10у 45,0-55,0

25 А1 О 5,5-12,0

Li20 4,5-10,0

Иа10

К а О 2,0-6,0

В О 10,0-20, 0

30 ВаО 5,0-10,0

1004083

Примеси из группы окислов

Ре О у, ÑàO,MgO, TiO1 . Остальное

При содержании окиси кобальта меньше 0,5% износостойкость связки находится на уровне прототипа. При увеличении окиси кобальта свыше 30% снижается износостойкость связки, что вызвано ве разупрочнением.

Температура размягчения стекла 520 С, что обеспечивает .получение. связки, спекающейся при 550-600 С.

Окись кобальта, введенная в связ-, ку, повышает ее износостойкость и производительность инструмента, изготовленного на ее основе, при ,обработке цапф шестерен гидронасосов.

Пример 1. Алмазные суперфииишные бруски изготавливались из компонентов связки в соотношении, вес.%г

Стекло 99,5

Окись кобальта 0,5

Химический состав стекла следующий, вес.%г

$101 50,00

Л 0 9,3

Ы 0 5,4

Na 0 7,7

К О 3,9

В,Оъ 14 5

ВаО 7,8

Примеси из группы окислов Остальное

Компоненты связки (стекло и окись кобальта) просеивают через сито

63 мкм и смешивают в механическом смесителе 120 мин.

В приготовленную шихту связки добавляют микропорошок синтетического алмаза,марки ACM 20/14 в следуюЮ щем соотношении, вес.%г

Связка 80

Алмаз 20

Шихта связки и алмазный порошок смешивают в механическом смесителе

120 мин, после чего из алмазоносной шихты прессуют бруски СБ 125Х35х5—

ACM 20/14-50%-ной концентрации при . удельном давлении 1,5 т/см . Бри-. .кеты обжигают в свободном состоянии при 560г С 120 мин.

После обжига алмазные бруски измельчают и просеивают через сыто

5 мм.

Блок-бруски ABSC 125x80xR16

АСМ -20/14-50%-ной концентрации изготавливают из алмазно-абразивной крошки, которая послойно с полиэтиленом в два приема засыпается в металлическую пресс-форму в соотношении, вес.%г

Алмазно-абразивная крошка 70

Полиэтилен s гранулах 30

Закрепление алмазно-абразивной крошки в полиэтилене производится при 180 С в течение 15 мин с последующим прессованием на холодном прессе при давлении 100 кг/см и охлаждении под давлением до 50 С. Радпрессовка блок-брусков производится при температуре не выше 50 С.

Пример 2. По технологии, аналогичной примеру 1, изготавливают алмазные блок-бруски ASBC 125x80xR16—

15 ACM 20/14-50%-ной концентрации следующего состава, вес.%:

Стекло 92

Окись кобальта 8

Химический состав стекла приведен у) в примере 1. Соотношение связки и алмаза следующее, вес.%:

Связка . 80

Алмаз 20

Соотношение алмазно-абразивной крошки и полиэтилена 70-30 соответственно.

Пример 3. По технологии, описанной в примере 1, изготавливают алмазные блок-бруски ABSC 125x80xR16ACM 20/14 — 50%-ной концентрации следующего состава, вес,%г

Стекло 70

Окись кобальта 30

Химический состав стекла приведен в примере 1. Соотношение связки и алмаза следующее, вес.%г

Связка . 80

Алмаз 20

Соотношение алмазно-абразивной крошки и полиэтилена 70г30 соответ40 ственно.

Алмазные блок-бруски, изготовленные по составам, укаэанным в примерах

1 — 3, испытывают на операции бесцентрового суперфиниширования цапф

45 шестерен гидронасосов НШ1ОЕ и НШ46у иэ цементированной стали 18 ХГТ в сравнении с алмазными суперфинишнымн блок-брусками на керамической связке

CK-4 (прототип), которые серийно при5 меняются на этих операциях.

Характеристики испытуемых блок-, брусков:

Выпускаемые серийно на керамической связке СК-4к ASBC 125x80xR16

АСМ 20/14 - СК4к - 50-60,0.

Опытные блок-бруски на керамической связке СК 8К.по примеру 1гASSC

125x80xR16 — ACM 20/14 — CK8-1.к

50-60, Ог по примеру 2:ASSC 125х80х

xR16 - ACM 20/14 - СК8-2к — 50-60,0;

® по примеру ЗгАББС 125x80xR16 — АСЙ

20/14 - СК8"3.ê - 50-60,0.

Результаты испытаний приведены в таблице.

1004083

Сьем металла мкм

Шероховатость

R à, мкм

Иэносостой.кость шт

Марки связки

Состав связки,вес.Ъ

Связка

Прототип СК-4к

6-7

Суперфинишные блокбруски на связке СК-4, серийного производства

21500 0,1600,125

Предлагаемая

99,5

СК-8-1к Стекло

Окись кобальта

22050 0,160Ою125

6-8

0,5

СК-8-2к Стекло 92,0

Окись кобальта 8,0

26000 0,1400,080.

СК-8-Зк Стекло . 70,0

Окись кобальта 30,0

23500 0 1400,080

7-9

Формула изобретения

Корректор Л. Бокшан

З

Составитель Л.Сергеева .

Редактор И. Митровка Техред A.A÷»

Заказ 1754/16 Тираж 793

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, З-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.. Ужгород, ул. Проектная, 4

Испытания показывают, что алмазные суперфинишные блок-бруски на предлагаЗ5 емой связке (пример 2) имеют износо- Стеклокерамическая связка для иэ-. стойкость в среднем на 20-25% выше, готовлення алмазно-абразивного инстру-, а шероховатость на 1-2 разряда ниже мента, содержащая боросиликатное стей- по сравнению,с блок-брусками аналогич- ло, отличающаяся тем, ных характеристик на керамической y) что, с целью повышения износостойкость, связке CK-4к серийного производства. ти.инструмента, в ее состав введена

Блок-бруски с содержанием стекла окись кобальта при следующем cootso-,4.

99,5% и окиси кобальта 0,5t (пример шенин порошкообразных компонентов, 1) имеют износостойкость.обработанных вес.В: шестерен на 2% same по сравнению с gg Порошок бороснлиблок-бруеками на связке ск-4 серийного катион стекла 70,0-"97,5 производства. Блок-бруски с содержа- Окись кобальта 0,5-30;-0 кием стекла 70% и окиси кобальта ЗОВ Источники информации, (пример 3) показывают износостойкость .: принятые so внимание при экспертизе на 10% same, чем блок-бруски на связ- О 1. Авторское свидетельство СССР. ке СК-4к серийного производства. Ф 667393, кл. В 24 D 3/34, 1976.