Состав абразивных тел для виброобработки
1. СОСТАВ АБРАЗИВНЫХ ТЕЛ ДЛЯ ВКБРСОБРАБОТКИ, содержащий ,, SiO,2, MgO, CaO, , Na-jO и , отличаюитийся тем, что. с целью повьшения химической стойкости , плотности и твердости абразивных тел, состав дополнительно содержит фторалюминат натрия при следующем соотношении ингредиентов, мае.%: 63,0-81,5 А12С, SiOj 12-19 0,6-1,0 Ре.Оз 0,9-3,2 СаО 0,5-2,0 MgO 0,3-0,5 .NajO + Фторалюминат 0,5-12,0 натрия 2. Состав ПОП.1, отличающийся тем, что в качестве (Л фторалюмината натрия он содержит хиолит.
СОЮЗ СООЕТСНИХ
Ц
РЕСПУБЛИН (19) (11) (s()4 В 24 1.) 3/14
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HoblHTET СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ;. (А
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPGHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (56) Авторское свидетельство СССР
N - 1093523, кл. В 24 D 3/14, 1982. (21 ) 3689772/25-08 (22) 16.01â84 (46) 30.08.85. Бюл. Р 32 (72) Л.А.Ершова, А.Г.Морозова, А.A.Ïûëüíåâ, В.Г.Бамбуров, В,И. Елисеев и А.И. Грачев (71) Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института абразивов и шлифования (53) 621. 922.079 (088. 8) (54)(57) 1. СОСТАВ АБРАЗИВНЫХ ТЕЛ
ДЛЯ ВИБРСОБРАБОТКИ, содержащий A1 0„
SiO<, МрО, Са0, Fe>0>, На О и К О, отличающийся тем, что, с целью повышения химической стойкости, плотности и твердости абразивных тел, состав дополнительно . содержит фторалюминат натрия при следующем соотношении ингредиентов, мас.7:
Al,С 63, 0-81, 5
S10 . 12-19
7 3 0,6-1,0
Са0 0,9-3 2
Mg0 0,5-2,0
<а20 + К,О 0,3-0,5
Фторалюминат натрия 0,5-12,0
2. Состав nî п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что в качестве фторалюмината натрия он содержит хиолит, 83
l 11 756
Изобретение относится к области изготовления калиброванной абразивной керамики, используемой для виброабраэивной обработки деталей различной формы и из разных видов 5 материалов, и для изготовления шлифовальных кругов.
Целью изобретения является повышение химической стойкости, плотности и твердости абразивных тел 19 путем обеспечения протекания химических процессов между ингредиентами при низких температурах. в твердофазной области.
Состав абразивных тел для вибро- 15 обработки содержит А1. 0, Si02, NgO
СаО, Ре20, Na О, К О и фторалюминат ,натрия при следующем соотношении ингредиентов, мас.7:.
А1 Г . 63,0-81,5 20
SiOz 12 0-19,0
Ре Оз 0,6-1,0
СаО 0,9-3 2
М80 0,5-2,0
NaO+KO 0,3-0,5
Фторалюминат натрия 0,5-12,0
В качестве фторалюмината натрия состав может содержать хиолит (Na dl>F 1, ),криолит (Na>A1F<) и т.д.
Исходйые шихтовые материалы для описываемого состава взяты в следующем соотношении, мас.7.:
Глинозем или глиноабразивной керамики, ускорение диффузионных процессов и уплотнение абразивной керамики. При этом происходит удаление воздуха, паров воды и продуктов сгорания растительных остатков, которые всегда .присутствуют в глине.
Кроме того, образующиеся при низких температурах глиноземистые формы
Al О переходят в оС -А1 О при температуре 900 С и служат центрами о фазовой перекристаллизации глинозема, инициаторами процесса спекания и реакций образования фазы муллита и алюмомагнезиальной шпинели. Фаза муллита имеет плотную кристаллизацию и
Ъ) твердость 7,5 по Иоосу. Алюмомагнезиальная шпинель имеет твердость 8 по Иоосу и обладает абразивными свойствами.
При нагреве абразивной композиции выше 700 С происходит следующая о группа процессов, Непрореагировавшая часть СаСО3 и карбонат магния в интервале температур 700-1200 С разо лагаются с образованием мелкодисперсных оксидов кальция с дефектной структурой и нескомпенсированными связями. Эти оксиды вступают во взаимодействие со шлифовальным материалом на границе раздела.
При 730 С проходит перитектичес кая реакция
20, 0-50, 0
21,0-35, 0
3., 0-9,0 35 земистая пыль
Глина
Доломит
Фторалюминат натрия (хиолит)
Шлифматериал
0,5-12,0
20,0-34,0
2Na>AЪР + ЭСаСО® = 6NaF + ЗСаР2 +
+ А1,0 + СО (3)
В результате этих реакций за счет э5 выделяющегося СО и образующегося благодаря этому диффузионного потока происходит более полная дегазация
В процессе нагревания (при спека-,40 о нии) в интервале температур 298-700 С происходит частичное разложение доломита на NgCO> и СаСО и возможны реакции взаимодействия А1Р, полученного по реакции (1) разложения 45 хиолита, с СаСОЗ (реакция 2) и криолита NaA1F< с CACO > (реакция 3) .
ЭМа Al F, 5Na>A1F< + 4А1Рэ (1)
4А1Р + 6СаСО = 2А1 0э +6СаР - 6С0 50 (2) И5А1зР(Na А1Р6 к
3 И 3
Локальные образования жидкой фазы Я переменного состава, обогащенной фтористым алюминием, также способствуют реакции взаимодействия связки со шлифовальным материалом, в результате чего происходит прочное закрепление шлифовального материала в керамической связке н интенсификации процесса спекания за счет ускорения диффузионных процессов.
При содержании фторалюмината натрия (хиолита) в малых количествах (0,57) он способствует образованию зародышей фазы корунда при спекании и дальнейшей кристаллизации.
При большем содержании фторалюмината натрия он образует при нагревании жидкую фазу.и интенсификация процесса спекания идет с участием жидкой фазы.
Использование в предлагаемом составе фторалюмината натрия в количестве менее 0,57 не дает улучшез 1 иия спекания, в количестве больше
l2X ведет к оплавлению образцов и потере нми формы.
Ниже приведены примеры конкретного осуществления изобреТения при экстремальных, оптимальных и выходящих эа пределы интервала значениях в составе абразивной керамики фторалюмината натрия, в качестве которого взят хиолит (Иа Р1 Р ) .
Исходные материалы: глинозем или глиноземистая пыль, глина, хиолит, шлифматериал на основе корунда любой зернистости ниже У 20, доломит зернистостью 80 мкм перемешивают в шаровой мельнице с водой в соотношении 1:2 в течение.не менее 180 + 5 мин, избыток воды удаляют на фильтрпрессе, полученную смесь не менее двух раэ пропускают через вакууммялку для усреднения
175683 4 массы и повышения ее пластичности.
Оформленные я вакууммялке заготовки загружают в гидравлический пресс с необходимой фнльерой для протяжки.
Калиброванную керамику сушат при
120+10 С в течение 90+10 мин. Высушенные иэделия спекают в лечи при
1370+10 С в течение 180+10 ìèí. Параллельно изготавливают капиброванную абразивную керамику по прототипу. Исходные шихтовые материалы представлены .в табл.1.
Химический состав абразивной керамики до обжига представлен в табл.2.
Изготовленные по примерам 1-10 абразивные тела испытывали на химическую стойкость, плотность, тверgp дость, износостойкость. Полученные данные приведены в табл.3.
1175683 г
I g 1
1
1 о о o o
1 I an 1 с») о о с»1 с»1 с»1 с» ) сп сЧ вЂ” 1 1
l 1
1 1
i) I
1 I
QQ л сч сч о
Ю О
«О
1 1
1 1
1 I
1 1
1 бс) л
«Ч л сЧ О о л
Р ) Р )
«Ч
I . 1
О
Щ
«Ч
an л
«Ч о с") 1 .
an сЧ б
«с
«Ч
О л
«Ч О 1 и л л
Ch л с ) Р ) ь о I
О сч и с )
» о л О
«QQ л сЧ «Ч O I
D л
С 1
«Ч
» о с 1 о а л О ) о с 1 1
an о
«Ч л
«Ч Ch
Х сб с Е» х
Е X я aal Х о î z х х о х х ц ц о
Г с Ц
1 х о
И
Е о
«4
,о Я
° I а
O I В
<б ! а л
Ф I
О I о о
1 I
I 1
J 1
1
1
I o
I л
1 I
1
1 с»
I
1 !
I ьо х % х а
Е Ш сб е о х х х з о с
aaj
Ц
1» 1» о
Ц А о !„х х о
Х Е4 М
1175683
О х
444
E
О
Е»
О
О
Ю л Л
С 1 С4
С 4 л (4
D л
С 4 1
4Г\ л
С 4 Г
С44 1
Е-4 1 1
1 л
С»1 сс\ . РЪ. л л С 4
Ю Ю О
СЧ л
1
О1 Ch
Оъ л
Ю О
t л л л л л
С л л
\Г\ О
С Ъ л л
Ю Ю
СО I
1
I 1
I л
О )
СЧ л
СЧ л
Сс с» 4 л
Ю а
О 44 л л л
Ю Ю Ю!
Г 1
С СС л л
Ю Ю
О Ст а
У л
o o o
С4
444 I ——
Е I
g 1
1
1 и л
СО О
Щ
С 4
С»3
СО с4 1 л л л а
С" ) СЧ л л
Ю О а,а л сч л л
Ю С 4
1 1 О 1
О1
СО СЧ Ю л л
Ю 4 СЧ и и
1 1
1 1
СС4 1 сс4 1 л О 1 ф Щ
Ю Ю! 1 сч O
О а И С4 r л л л С 4
Ю Ю Ю Ю вЂ” - С4! л
I л а а л
Ю.О О
СЧ
Ю
С»Ъ Ch О
СО
1 !
I
Ж I
О 1
Э 1 с44
М
О
Р4
6 1
Е х. с44 х
С
44)
О.
Х
Л С4»
4Л
Г4
cd <, И » у
g 1
g а
Э
Е»
О
I л»
4Л 4Л
Ю С4 Ю
4 O С4
° л4 Q) л
1 с!4 1
Х I! 1
Ю Ю
П4 С40 .Э
СЧ
1
cd
1
I 1
С ло
»! О I
1 cd 1,X I
I л!
44 1
cd I
1 Е и
О !
О 1
1 >Х 1
Ж 1
Х I с4 I
444 I а л а л л л
С4 л л л
an 1
О л
iО I
I
1 л л
1
I л
Сс) 1
1
Таблица 3
1175683
Повышение
Состав щелочестойкости по отношению к
15,6
3,12
7,1
96,3
14,4
3,09
6,0
95,3
15 6
3,12
5 3
94,7
14,8
3,10
7,9
97,0
13,7
3,07
5,6
94,9
16,3
6,6
3, 14
95,8
13,0
3,05
6,8
96,0
7,4
2,90
ФО,З
0i7
3,3 2,7 9
89,7
2,7
Продолжение табл.3
104
7,2
0,19
2,63
12,4
109
0,18
2,78
16,5
113
0 19
2,63
0,20
6,2
103
2,50
106
9,3
0,20
2,50
16,5
113
2,94
0,17
13,4
110
2,78
0,18
0,43
0,62
10 прототип :.
0,5
97 массы для абразивных тел, h
10 (прототип) Щелочестойкость, Х прот отияу, Х
Плотность, г/см
Повышение плотности по Отно шении к прототипу, 70
