Способ определения зернистости абразивных порошков

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗЕРНИСТОСТИ АБРАЗИВНЫХ ПОРОШКОВ, включающий отбор контролируемой пробы из партии материала, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости, определяют режУ1цую способность контролируемой пробы и шероховатость обрабатываемой ею поверхности, после чего определяют зернистость порошков по эталонной диаграмме зависимости зернистости порошков от измеряемых параметров. §

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕаЪБЛИН (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю%

° а

° °

lat 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3716555/24-25 (22) 27.03.84 (46) 30 ° 07.85. Бюл. 9 28 (72) В.Ф. Бердиков, О.И. Пушкарев, В.М. Архипов, Л.П. Храмцова, Е.А. Лавренова и Е.А. Чистяков (71) Волжский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института абразивов и шлифования (53) 539.217. 1(088.8) (56) Заявка Японии Ф 55-696, кл. G 01 N 15/02, 1983.

ГОСТ 3647-80. Материалы абразивные в зерне.

„„SU„„! 170327 А (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗЕРНИСТОСТИ АБРАЗИВНЫХ ПОРОШКОВ, включающий отбор контролируемой пробы из партии материала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижены трудоемкости, определяют режущую способность контролируемой пробы и шероховатость обраоатываемой ею поверхности, после чего определяют зернистость порошков по эталонной диаграмме. зависимости зернистости порошков от измеряемых параметров.

70327

20

30

1 11

Изобретение относится к контролю крупности абразивных порошков и может быть использовано в качестве экспресс-анализа в технологических цехах производства порошков карбида кремния крупностью менее 100 км на абразивных заводах.

Известен способ определения зернистости материала с помощью трубки, сущность которого заключается в том, что в трубку, заполненную порошковым или зернистым материалом, непрерывно подают дисперсную среду с измеряемыми частицами. Размер час" тиц определяют на основе. измерения времени прохождения частиц через трубку или массы частиц, прошедших через трубку за определенное время 1 ).

Недостатком данного способа является его длительность и непригодность в качестве экспресс-анализа в заводских условиях.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения зернистости абразивных порошков, включающий отбор контролируемой пробы из партии материала $2).

Недостатком способа является высокая трудоемкость, поскольку опре-. деление зернистости производят с помощью линейки под микроскопом.

Цель изобретения — снижение трудоемкости.

Поставленная цель достигается

1тем, что согласно способу определения зависимости абразивных порошков, включающему отбор контролируемой прс бы из партии материала, определяют режущую способность контролируемой пробы и шероховатость обрабатываемой ею поверхности, после чего определяют зернистость порошков по эталонной диаграмме зависимости зернистости порошков от измеряемых параметоов

Под термином "зернистось" имеется ,ввиду номер зернистости шлифпорошка, например 1150, М40 и т.д.

На чертеже показана диаграмма зернистости крупности карбида кремния от его режущей способности и шероховатости.

Пример. Определяют режущую способность эталонных шлифпорошков карбида кремния черного коупностью

М50, М40, М28, М20, М14, М10 по методике определения режущей способности микропорошка из электрокорунда и карбида кремния следующим образом.

Отбирают навеску испытуемого порошка массой б r и разделяют ее на две части. Помещают первую часть навески на нижний диск из стекла марки

К-8 диаметром 110 мм, Для устранения влияния адгезии частиц в навеску добавляют 1 мл раствора пирофосфата натрия концентрацией 1 r на литр дистиллированной воды. Второе стекло (или пластина кремния) — непрозрачное, диаметром 50 мм, помещают на первое и при удельном давлении

0,3 кгс/мм, планетарно перемещают их друг относительно друга и притирают в течение 8 мин. Указанное удельное давление выбирают в связи с тем, что оно является эксплуатационным при использовании микрошлифпороыков в производстве. При этом на поверхностях трения исходные микронеровности удаляются и формируется стабильный микрорельеф, соизмеримый с размером режущих граней испытуемого порошка. С поверхностей трения удаляют продукты износа, с помощью аналитических весов определяют массу верхнего диска и проделывают все указанные операции со второй частью навески. Время истирания 1 мин.

Определяют массу верхнего диска после истирания, подсчитывают массовый съем за минуту и íà его участке, который подвергался воздействию эталонного материала, определяют на профилометре шероховатость поверхности.

Аналогичным образом испытанию подвергают по 10 эталонных образцов каждой испытуемой зернистости.

На основании полученных данных . построена диаграмма зависимости крупности карбида кремния от его режущей способности и шероховатости обрабатываемой поверхности и определены границы распределения каждой зернистости от определяемых параметров.

Полученная диаграмма строится один раз и может использоваться неоднократно для рпределения зернистос. ти контролируемых проб. В процессе гидроклассификации отбирают контролируемую пробу, определяют аналогично предлагаемому способу ее режущую способность и шероховатость обрабатываемой поверхности и по диаграмме определяют зернистость контролируемой пробы. Точка пересечения параметров .должна попасть в одни из прямоугольников, только в этом случае проба отвечает какому-либо номеру зернистости. Если к примеру режущая. способность контролируемой пробы карбида кремния равняется 0,065, а шероховатость более 2,5, значит проба имеет завышенное количество предельной или крупной фракции для зернистости М40 и отвечает требованиям ни одной зернистости по грансоставу.

Если проба имеет режущую способность

0,065, а шероховатость 0,5, то в данном случае контролируемая проба имеет завышенное количество мелкой фракции (И14, И10, M7) и не отвечает требованиям, предъявленным зернистости

М28 по грансоставу. Аналогичным образом проводится анализ контролируемых проб остальных фракций.

Испытание по предлагаемому способу зерен шлифпорошков с размером более 100 мкм нецелесообразно, так как при этом большая часть зерен перекатывается в зоне трения без царапания стекол. При массе испытуемой пробы менее 0,8 г массовый износ верхнего диска становится соизмеримым с погрешностью его измерений на аналитических весах, что снижает точность контроля. Если масса испытуемой пробы более 10 г, то в этом случае зерна невозможно равномерно, монослоем распреДелить по поверхности трения. При времени испытаний менее 0 5 мин массовый износ верхнего стекла становится соизмеримым с погрешностью его оценки на аналитических весах, а при испытании более

3 мин на интенсивность изнашивания стекол оказывают влияние продукты износа пары трения. что снижает достоверность контроля. При соотношении межцу большим и меньшим диаметром дисков менее 1,8 массовый износ нижнего стекла становится соизмеримым с массовым износом верхнего стекла. а при соотношении более

3,0 наблюдается неравномерный износ нижнего. Все это снижает .стабильность условий опыта.

Раствора пирофосфата натрия, концентрацией 1 г на литр дистиллированной воды, добавляемого в испытуе170327 4 мую пробу для устранения адгезии между зернами в количестве 0,5-1,5 мл оказывается достаточным для стабилизации условий изнашивания, При меньшем количестве в процессе изнашивания зерна -располагаются комками по поверхности трения, а при большем— этот раствор начинает оказывать смазочно-охлаждающее действие, что сни10 жает стабильность условий опыта.

Диски из стекла взяты в связи с . тем, что они не наклепываются в процессе испытаний, т.е. являются модельным материалом. Для приближе15 ния условий опыта к эксплуатационным верхний диск может быть изготовлен из кремния. При удельном давлении на поверхности трения менее 0.01 кгс/мм массовый износ верхнего диска становится соизмеримым с погрешностью его оценки на аналитических весах, а при более 0,5 кгс/мм наблюдается его неравномерный износ. Все это снижает стабильность условий опыта.

25 Время притира дисков испытуемого микрошлифпорошком в течение 5-10 мин оказывается достаточным для формирования оптимального микрорельефа на поверхностях трения, соизмериМого с размерами режущих граней зерен.

Времени притира менее 5 мин недостаточно для завершения процесса приработки трущихся поверхностей. При времени притира более 10 мин на формирование микрорельефа начинают оказывать воздействие частицы износа трущихся поверхностей. Все это снижает стабильность условий опыта.

Положительный эффект способа по сравнению с прототипом заключается в том, что время, затрачиваемое на определение зернистости одной пробы, сокращается в 5-6 раз и составляет соответственно 15-20 мин по предла45 гаемому способу и 2,5-3 ч по прототипу. Точность способа при этом сохраняется.

Ероме этого, снижается трудоемкость способа (по прототипу лаборанту-оператору необходимо работать с микроскопом в течение 2-3 ч, анализируя только одну пробу).