Масса для изготовления алмазного инструмента

 

МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЛМАЗНОГО ИНСТРУМЕНТА, содержащая алмаз, медно-оловянную связку и фториды щелочных металлов, о т л и чающаяся тем, что, с целью повышения режущей способности и кромкостойкости алмазного инструмента при обработке стекла, масса дополнительно содержит хром и мелкодисперсный порошок никеля при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Алмаз5,0-25,0 Фториды щелочных 0,5-3,0 металлов 1,0-5,0 Хром Мелкодисперсный 2,5-5,5 порошок никеля Медно-оловяниая (Л связка с соотношением меди и олова 4:1 .Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

I (! 9) (! 1) 4(50 В 24 Р 3 10

Р;

7"

Н

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ " мюсююдс „5

5,0-25,0

Фториды щелочных металлов

0,5-3,0

1,0-5,0

Хром

Мелкодисперсный порошок никеля

2,5-5,5

Медно-оловянная связка с соотношекием меди и олова

4:1.Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Ilo делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3692359/25-08 (22) 08.12.83 (46) 07.05.85. Бюл. В 17 (72) В.P. Кангун, Ф.Б. Данилова, А.А. Овчинников, Г.М. Свердлов, P.Ç. Цыпкин, Е.В. Лопацинский и А.Е. Горбунов (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологи ческий институт природных алмазов и инструмента (53) 621.922.079(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 918073, кл. В 24 D 3/06, 1979 (прототип). (54)(57) МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

АЛМАЗНОГО ИНСТРУМЕНТА, содержащая алмаз, медно-оловянную связку и фториды щелочных металлов, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью . повышения режущей способности и кром-. костойкости алмазного инструмента при обработке стекла, масса дополнительно содержит хром и мелкодисперсный порошок никеля при следующем соотношении ингредиентов, мас.7:

Алмаз

1 1154084

Изобретение относится к производству алмазно-абразивных инструментов, в частности к составу массы для изготовления рабочей части алмазных инструментов на металлической связке, предназначенных для обработки стекла.

Цель изобретения - повышение режущей способности и кромкостойкости алмазного инструмента при обра- 1О ботке стекла путем введения в состав массы каталитически активного мелкодисперсного никеля, позволяющего увеличить скорость реакции взаимодействия фторида натрия и-компонентов 15

l стекла. Кроме того, повышается стой" кость инструмента за счет введения в состав массы хрома.

Ингредиенты массы дпя изготовления алмазного инструмента взяты в 20 следующем соотношении, мас.Ж:

Алмаз

Фториды щелочных металлов

Хром

0,5-3

1,0-5,0

Мелкодисперсный порошок никеля

2,5-5,5

Медно-оловянная связка с соотношением меди и олова 4:1 Остальное

Исследования механизма обработки стекла инструментом, изготовленным из предлагаемой массы, показали, что введение мелкодисперсного никеля (2-10 мкм) оказывает каталитическое действие на физико-химические процессы, происходящие в зоне обработки.

Активность мелкодисперсного никеля объясняется искажением его кристаллической решетки по сравнению с устойчивой для этого металла структурой, и соответственно, более высокой свободной энергией и большим числом активных центров.

Наличие s композиции каталитически активного мелкодисперсного никеля увеличивает скорость реакции, взаимодействия фторида натрия и компонентов стекла без увеличения концентрации фторида в связке молекулы, энергия которых была недостаточна для активных столкновений, теперь оказываются активными.

Таким образом, режущая способность круга, изготовленного из предлагаемой массы, используется максимально.

Наряду с каталитическим действием на реакции взаимодействия иона фтора и оксида кремния введение мелкодисперсного никеля улучшает структуру медно-оловянной композиции, приводит к образованию. мелкой структуры сплава, что способствует повышению стойкости его к истнранию. По" следнее повышает кромкостойкость инструмента, обеспечивает более продолжительное удержание алмазных ззреи, что позволяет уменьшить расход алмазов и число правок круга. Повы" шению стойкости алмазного инструмента к истиранию способствует также введение в связку хрома.

Из предлагаемой массы изготавливают специальные круги формы

2А2/ф 18мм с внутренним диаметром

13 мм из алмазов АС6 63/50 с относительной концентрацией 50 при сле25 дующем режиме: массу помещают в прессформу и подвергают прессованию при удельном давлении 1,5 тс/см с последующей горячей донрессовкой при

670 С и выдержке 45 мин.

30 Круги испытывают при шлифовании листового технического стекла толщиной 6-6,5 мм по торцу. Скорость вращения .круга — 1500 об./мин. Обрабатываемую заготовку закрепляют в рез35 цедержателе, перемещают с подачей

S=0,05 мм/об. и глубиной резания.

t=0,6 мм. Общий съем стекла за опыт составляет 200-300 г.

Составы кругов и результаты их ис-.

40 пытаний приведены в таблице.

Критериями оценки инструментов являются более низкий расход алмазов при меньшей глубине выемки и соответ45 ствующем качестве обработки.

Предлагаемый инструмент в соответ1 ствии с известныч показал удельный расход q=0,023 мг/г, при этом глубина выемки на круге составила

50 h = 0,09-0,10 мм.

Примеры 4, 5, 6 и 10 выполнения инструмента характеризуются как мень- . шим удельным расходом, так и радиусной формой износа или малой глубиной

55 выемки, что свидетельствует о высокой кромкостойкости инструмента. В этих примерах содержание компонентов находится в пределах Ni=3-5,5Ж; Ст1,55,07. Введение в массу никеля Ni=71154084

Введение малого и большого количества NaF при содержании Ni=3 и

Cr=0,5-1,0Х (примеры 9 и 11) также не дает преимуществ по сравнению с

5 известным.

В примере 8 с содержанием никеля и хрома на нижних пределах имеется небольшое уменьшение удельного расхода алмазов.

Введение никеля и хрома до

5 мас.Х в состав связки алмазных инструментов на основе медно-оловян. ной композиции и фтористого натрия позволяет снизить удельный расход алмазов в 1,3-1,5 раза и повысить кромкостойкость инструмента.

Ингредиенты массы, мас.X

Пример

Характер износа инструмента

Удельный расход алмазов, мг/г

NaF

Меднооловян

Cr ная связка в соот» ношении

4:1

5 92,5

2,5

0,023 5 85,0

2,5

0,5

0,020

5 84,5

2,5

0,018

1,0

2,0

5 86,5

2,5

3,0

5 85,5

5 .82,2

5 82,5

2,5

5,5

2,5

5 90,0

2,5

2,0

0,5 0,022

В зоне расположения кромки стекла выемки глубиной

h 0,08-,0 1 мм

10Х и Cr=O 3-0,5Х (пример 2 и 6) хотя и позволяет понизить удельный раход алмазов, но снижает кромкостойкость и такое сочетание не дает преи. .муществ по сравнению с известным инструментом. Введение же в массу хрома больше 6-7Х (примеры 3 и 12) ! хотя и обеспечивает снижение удельного расхода алмазов и радиусную форму износа, однако за период опы-, та наблюдается появление сколов и прижогов, приходится круги чиститв, абразивным инструментом, что также ие дает преимуществ по сравнению с известным инструментом.

В зоне расположения кромки стекла выемка глубиной

h O 09-0,10

:Ь0,13-0,14

Радиусный круг плохо арирабатывается, появляются прижоги . и сколы, для их устранения круг чистят

3,0 0,014 Радиусный, прирабатывается хорошо

1,5 0,012 b = --0,02 — 0,04 мм

0,3 0,019 11 0,15 — 0,16 мм

5,0 0,016 Радиусный, период приработки несколь. ко увеличен.

1)54084

Продолжение таблицы

Ингредиенты массы,мас.X

Пример

Характер износа инструмента

Иеднооловянсвязка в соот» ношении

4:1

h = 0,13 - 0,15 мм

5 910 05 3,о

0,5 0,030

5 87,0 3,0 3,0 2,0 0,014 Радиусный

5,0, 3,0 1,0 0,012

5 86,0

6,0 0,017

5 815

2,5 5,0

Составитель Л. Сергеева

Редактор И. Лербак ТехредT.äó6HHöaK Корректор О. Билак

Заказ 2587/12 Тираж 769 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Удельный расход апмазов, мг/г

Выемки глубиной

h=0,17 — 0,18 мм

Радиусный, период приработки увеличен, круг часто правят.