Металлическая связка для изготовления абразивного инструмента

 

МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СВЯЗКАДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА , содержащая медь, галий, олово (Индий), отличающаяся тем/ что, с целью повышения износостойкости и кромкостойкости инструмента путем снижения хрупкости связки, она дополнительно содержит железо, а компоненты связки в-зяты в следующем соотношении, мае. % t Галий15-40 Медь30-60 Олово (индий)5-15 Железо5-20 (Л с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦ!ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3Q9,В.24 D 3 .06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Ао делАм изоьРетений и отнРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

15-40

30-60

5-15

5-20

Галий

Медь

Олово (индий)

Железо (21) 3453493/25-08 (22) 21.06,82 (46) 15.10.83. Бюл. 9 38 (72) Л,В. Бейлина, О.Б. Белявская, Ю.С. Сире, Г.М. Свердлов, А.Е. Горбунов и И.С. Олейник .(71) Всесоюзный научно-исследователь" ский конструкторско-технологический институт природных алмазов и инструмента (53) 621.922.079(088.8) (56) 1. Авторской свидетельство СССР

9 722749, кл. В 24 D 3/06, 1978.

2. Патент Франции В 2432544, кл. В 24Э 3/06, опублик. 1980 (прототип).,SU„„A (54)(57) МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СВЯЗКА ДЛЯ

ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА содержащая медь, галий, олово (индий), отличающаяся тем, что, с целью повышения изно- состойкости и кромкостойкости инструмента путем снижения хрупкости связки, она дополнительно содержит железо а компоненты связки взяты в следующем соотношении, мас. Ъ:

1047670

15-40

30-60

5-15

5-20

Галлий

Медь

Олово (индий)

Железо

Железо вступает в активное взаимодействие с оловом и галлием, образуя- интерметаллиды, при этом не изменяя технологию изготовления инструмента, лишь незначительно повышая температуру спекания (до 500 C). Железо добавляется в таком количестве, чтобы не оставалось избыточного количества галлия, кроме того, желательно, чтобы в структуре связки железо оставалось в свободном Состоянии, так как эа счет этого резко меняются физико-механические свойства связки.. Например, ударная вязкость предлагаемой связки

Изобретение относится к изготовлению алмазно-абразивных инструментов на металлической связке метсдом порошковой металлургии, например, изготовление узкокромочных алмазных кругов, и может быть использовано на предприятиях, изготавливающих алмазный инструмент, а сам инструмент в машиностроительной, приборостроительной и других отраслях промышленности., Известна металлическая связка для изготовления абразивного инструмента, содержащая железо, алюми- . ний, кремний, углерод, медь и олово (связка М23) (1 ) .

Однако при изготовлении узкокромочных кругов шириной от 2 до

5 мм, необходимых для обработки неперетачиваемых твердосплавных пластин по эксплуатационным показателям круги на данной связке имеют удовлетворительные результаты, тогда как по технологическим признакам — неудовлетворительные, так как в результате повышенной хрупкости .связок при изготовлении происходит повышенный брак, а также.возникают сколы во время эксплуатации инструмента.

Известна металлическая связка, со содержащая галий, медь, олово (индий имеющая более низкие температурные характеристики, чем связка М23 (2), Однако известная связка не устраняет недостатки связки М 23, что приводит к сколу кромок инструмента и на ее основе не удается изготовить уэкокромочный инструмент.

Цель изобретения — повышение износостойкости и кромкостойкости инструмента путем снижения хрупкости связки.

Поставленная цель достигается тем, что в связку, содержащую галлий, медь, олово (индий) дополнительно включено железо при следующих соотношениях компонентов, мас.Ъ: возрастает по сравнению с известной связкой, содержащей галлий, олово (индий), медь (связка ГП-2) в 3 раза. Брак при изготовлении ин" струмента исчезает.

В табл. 1 приведены примеры составов связок, в табл.2 — их физико-механические свойства.

Введение в состав связки железа в количестве менее 5 мас.Ъ яв10 ляется недостаточным для получения физико-механических свойств связки, а введение ее свыше 20 мас.Ъ приводит к схватыванию связки с обрабатываемой поверхностью.

Технология изготовления предлагаемой связки заключается в следующем.

Жидкие сплавы галлия с оловом или индием смешиваются с порошком меди при 20 С, затем подсыпается железо н тщательно перемешивается со смесью. Затем алмаз, предвари тельно смоченный увлажнителем, смешивается с навеской приготовленной галлиевой шихты. Шихта прессуется и спекается при .500 С, затем подвергается в горячем состоянии давлению P = 1,5 тс/см

На основе указанных составов связок были изготовлены круги формы

) 30 12С2 125х 4 13Х32 из алмазов марки ACB, концентрацией 100, зернистостью

100/80 и для сравнения — круги анало-, гичной характеристики на связке М23 (известной), эксплуатационные показатели которых приравниваются кругам на связке ГП-2.

Брак при изготовлении кругов на предлагаемых связках отсутствует, тогда как из .пяти изготовленных кругов на связке М23 годными оказались лишь три круга.

Испытание кругов проводилось на универсальном эаточном станке 3В642 с, Механизированными подачами продольного и поперечного ходов при шлифовании пластин формы 0227А сечением 18Х6 мм твердого сплава

Т15К6. В качестве CON использовался ЗВ-ный содовый раствор.

B процессе проведения испытаний обрабатывали по 4 пластины за опыт (всего каждым кругом обработано по 12-16 пластин) при следующих режимах: скорость вращения круга

20 м/с, продольная подача 0,1 м/мин, поперечная подача 0.6 мм/дв.ход, продолжительность обработки одной пластины 20 мин, интенсивность съема 360 мм /мин.

В табл. 3 приведены результаты испытания кругов.

60 Таким образом, предлагаемая связка по- сравнению с известной М23 и связкой ГП-2 более технологична, удельный расход алмаза уменьшается в 1,5-1,9 раэ, отсутствуют сколы на алмазоносном слое. 1047670

Таблица 1

t f с

Состав, мас.Ф

Компонент

30

30

Галлий

5 (In) 15

Олово (индий) Медь

50

30

15

Железо

15

Предлагаемая связка

Свойства

Состав

1 с 1п

Ударная вязкость, кгс м/см

0,6 0,8 0,8

0,8

0,5 - 0,1

0,1

Предел прочности при изгибе кгс/ 2

48 37

57 52

50

97 110

95 80 95

Твердость

115.1

Таблица 3 удельный расход алмазов, мг/см

5,8

5,2

9,2

5,4

4,8

5,3

1,5

1,3

1,2

1,4

0,9

1,2

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4 нет нет нет нет нет нет

Наличие сколов на алмазоносном слое нет нет нет нет нет нет

ВНИИПИ Заказ 7822/14 Тираж 795 Подписное

Филиал ППП "Патент",г;Ужгород, ул.Проектная,4

Эффективная мощность, квт, не. более

Шероховатость поверхности, мкм, не более

Наличие сколов и трещин в пластине т

%Ф

1 2.. 3 4 5

Таблица 2

Известная связ- ка ГП-2 с Sn