Масса для изготовления абразивного инструмента

 

МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА, содержащая абразив и керамическую связку, включакнцую шамот, алюминий, фриттованное стекло Ф1 и временное связующее , отличающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик инструмента путем снижения его твердости, керамическая связка дополнительно содержит дисульфид молибдена при следующем соотношении ингредиентов связки, мас.%: Шамот35,0-46,0 Алюминий5,0-10,0 Дисульфид молибдена4 ,0-14,0 Фриттованное стекло Ф1 30,0-40,0 Временное связующее5 ,0-10,0 а абразив и керамическая связка (Л взяты в соотношении, об.%: Абразив12,5-37,5 Керамическая связка 62,5-87,5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

q(59 В 24 D 3 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ъ юд 1,,р,,, 4,0-14 0 ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОТКРьпчФ (21) 3675695/25-08 (22) 21. 12. 83 (46) 23.04.85. Бюл. В 15 (72) Г.Д. Злочевский, P.Т. Жугина, Л.В. Черневский, Б.М. Бродский, Я.Р, Резников, А.И. Алферов и З.M. Зорева (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт природных алмазов и инструмента (53) 621.922.079(088.8) (56) 1. Связка керамическая марки

К1 по ТУ2-037-141-75, 1974 (прототип). (54) (57) МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА, содержащая абразив и керамическую связку, включающую шамот, алюминий, фриттованное стекло Ф1 и временное свя„„SU„„3 151442 А зующее, отличающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик инструмента путем снижения его твердости, керамическая связка дополнительно содержит днсульфид молибдена при следующем соотношении ингредиентов связки, мас.Х:

Шамот 35,0-46, 0

Алюминий 5, 0-10,0

Дисульфид молибдена

Фриттованное стекло Ф1 30,0-40,0

Временное связующее 5 0-10 0 а абразив и керамическая связка взяты в соотношении, об.X:

Абразив 12,5-37,5

Керамическая связка 62,5-87,5

Изобретение относится к производству алмазного, абразивного и апмазно-абразивного инструмента и может быть использовано на заводах, производящих абразивный инструмент, преимущественно для заточки . и доводки режущих инструментов, для обработки металлов, сплавов, стекла.

Известна масса для изготовления абразивного инструмента, состоящая 10 иэ абразива и керамической связки, включающей по массе 38% фриттового стекла марки Ф1 в качестве связующего, 46 . шамота иэ огнеупорной глины в качестве наполнителя для 15 придания прочности и получения заданных геометрических форм и размеров инструмента, 8,5% алюминия для теплопроводности, 7,5 карбида бора, который введен в состав связки дляа 20 увеличения твердости и износостойкости инструмента, и 6% временного связующего — полимерного материала. Из указанной массы формуют при нагреве инструмент, извлекают его из пресс-формы, укладывают на поддон и спекают в ечи в атмосфере окружающей среды при 700-800 С в засыпке шамота или беэ засыпки в зависимости от формы и размера инстру- 30 мента (1 j

Недостатком известной массы является то, что введение в массу карбида бора, особенно в случае применения для полировального и суперфиниш- 35 ного инструмента, значительно упрочняет изделие, увеличивает его твердость. В результате такой инструмент очень плохо прирабатывается (прирабатываемость — способность рабочей 40 поверхности инструмента приобретать форму поверхности обрабатываемой детали), быстро засаливается, не обеспечивает требуемого съема металла и необходимой шероховатости обра- 45 ботанной поверхности, что не позволяет использовать его на автоматизированном оборудовании.

Цель изобретения — улучшение эксплуатационных характеристик инстру 0 мента прирабатываемости,самоэатачивания, качества обработки с обеспечением требуемой производительности) путем снижения его твердости.

Поставленная цель достигается тем, 5 что в массе для изготовления абразивного инструмента, содержащем абразив и керамическую связку, включающую

30,0-40,0

1151442 2 шамот, алюминий, фриттованное стекло марки Ф1 и временное связующее, в керамическую связку дополнительно введен дисульфид молибдена MoS npu следующем соотношении ингредиентов связки, мас. ;

Шамот 35,0-46,0

Алюминий 5,0-10,0

Дисульфид молибдена 4,0-14,0

Фриттованное стекло Ф1

Временное связующее (полимерный материал) 5,0-10,0 а абразив и керамическая связка взяты в соотношении, об. .:

Абразив 12,5 — 37,5

Керамическая связка 62,5-87,5

Фриттованное стекло марки Ф1 имеет следующий состав, мас. .:

Окись кремния SiO, 47,5-52,5

Окись натрия Na О 6,7-7,35

Окись калия К О 3,8-4,2

Окись лития Li О 5,7 — 6,3

Окись бария ВаО 6,7-7,35

Борный ангидрид

В,О 13, 7-14,?

Окись алюминия

А1 Оз 9,5-10,5

Остальные окислы 1,9-2, 1

Предлагаемую массу, состоящую из перечисленных компонентов связки и абразива, получают смешиванием сухих порошков в смесителе любого типа, обеспечивающем равномерное распределение частиц в объеме массы. Иэ массы, состоящей иэ абразива и керамической связки, формуют инструмент в пресс-форме горячим прессованием под давлением 200-1000 кгс/см при

100-300 С беэ выдержки или с выдержкой 5-20 мин. Полученные брикеты извлекают из пресс-формы, укладывают на поддон, засыпают сажей или шамотом (либо беэ засыпки) и обжигают в печи при постепенном подъеме температуры до 700-800 С в атмосфере окружающей среды. Изделия охлаждают з вместе с печью. МоО, образующийся в результате окисления NoS на первой стадии нагревания инструмента при обжиге, вследствие недостатка кислорода вторично вступает в реакцию с MoS,, что ведет к образованию двуокиси молибдена МоО . Таким образом, в готовом инструменте содержится одновременно МоО и ИоО, к поверх1

1151442 ности которых другие компоненты связки имеют слабую адгезию, в результате чего снижается твердость связки, что обеспечивает лучшую прирабатываемость и самоэатачиваемость инструмента.

Освобождающаяся при разложении

MoS атомарная сера активно вступает в реакцию с окислами щелочных металлов, входящих в состав фриттованного стекла, которые расплавляются при температуре выше 500 С.

Образующиеся сульфиты этих металлов также уменьшают твердость связки.

Кроме того, при температуре 700 С начинается сублимация МоО, что способствует некоторому разупрочнению структуры абраэивсодержащего слоя инструмента, придавая ей микропористость.

Исходный MoS, введенный в состав предлагаемой массы, является тонкодисперсным порошком, размеры частиц которого менее 7 мкм. Он хорошо смешивается с другими компонентами и равномерно распределяется в объеме изделия, что позволяет в процессе обжига избежать дефектов в структуре инструмента, регулировать твердость абразивсодержащего слоя на микроуровне, обеспечивая ее стабильность. В ка честве абразива могут быть использованы: алмаз, эльбор, гексанит, электрокорунд, окись хрома, карбид титана, карбид кремния и другие абразивные материалы либо их смеси, например, двойные (алмаз и карбид кремния зеленый) или тройные (алмаз, эльбор и электрокорунд). Временным связующим является полимерный материал

Инструмент может быть как с корпусом, так и без него. Корпус может

10 состоять, в частности, из связки, на основе которой изготавливают абразивсодержащий слой, но без абразива либо с добавкой менее дефицитного абразива. Он может быть иэ пластмассы или другого материала, обеспечивающего необходимую прочность и надежное крепление абразивсодержащего слоя. Иэ предлагаемой массы были изготовлены абразивные р бруски.

Испытания брусков проводили на суперфинишном станке модели ЛЗ-261 при обработке дорожек качения внут-. ренних колец шариковых подшипников

2S типа 306/02 из стали BIX15(HRC62-64ед)

Режим обработки: число оборотов изделий,„ 400 об/мин; радиальное давление P 1 ИПа; число качений инструмента q 1100 мин ; время обработки Тя 6 с; СОЖ вЂ” масляная эмульсия (масло И5А + 12X керосина).

Примеры и результаты испытаний суперфинишных брусков из предлагаемой массы приведены в таблице в сравнении с известным ивструментом.

1151442,с! Х3

OcIC- X

cc,ccrc айм вооос!о

Б сс с с» Ф х сх сч

° сО о

«о о !

1 сО

ОЮ о в сс О о о а а «а о î ю о7

1 о ь

Ч I Х 0 а

Сл Х» e cC " О

ХХOХх CI

° < о а о

Ю с! сч

М а

Ю с

r r о о о а а а о о о

О l

Фе ое и а ч чач i „ сЧ Гъ сЧ а °«

Ю Ю са сч сЧ сЧ

«а а о о о с м о! и а21 & °

XI-CCOI- асноноа

ИЮ la X lc Ц и ю е ! 1 I м м м

С0

О! сс х j/cc,»лсз О j м м

О Л Л а л а

° Ч сс м

Ф м! rcc Х а I. c- cc эччх «л

ООХ»сС с1 х а с» ж

О сО мъ а

Ю ,л! ецио е

ыю О а е

« л

1 сЧ

О СО О

О с 1 ссс о

«С Э о с 1 м с 1

)11 л а со

co ce o сс а сч

1О л! 34

ЖЪФч ссс

« * л сб сО ссз а

ccI сЧ с Л О ссс ч о л сч сЧ е О е а сч

« ссс .а! а сЧ

cV а 1

c...> е

a a a сЧ сч и и

ФЧ сс

«! с а а а сч сч

° е»

Ccl ° о о с» ф а х о х

Э х о х

1 1 ! Ы аhm3t а

ccI x u cI e д» оуе

142

gbKj3)y й6

I о

М аасО3

1 рэ аО 1

u g s g ccc

4 F é c" 3

t 1 ссЪ

1 !

I oO

ОО

О а о !

1151442

Применение NoS в количестве з более 14Х. вызывает значительное уменьшение твердости инструмента, что теряет свою износостойкость и даже может разрушаться в процессе эксплуатации.

Составитель Л. Сергеева

Редактор О. Бугир Техред С.Мигунова Корректор И. Самборская

Заказ 2227/11 Тираж 769 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно из таблицы, инструмент, содержащий 4-14 мас.7. Ио$, в отличие от известного инструмента хорошо прирабатывается, не засаливается в процессе эксплуатации, обеспечивает требуемую шероховатость обработанной поверхности, производительность, позволяющую снимать необходимый припуск металла за ограниченный цикл машинного времени при работе на автоматическом и полуавтоматическом оборудовании.

Применение в предлагаемой абразивной массе ИоБ в количестве менее т

4 мас.7. приводит к получени инструмента со значительной твердостью.

Такой инструмент муже прорабатывается, быстро засаливается и не обеспечивает получение требуемой шероховатости обработанной поверхности.