Масса для изготовления абразивного инструмента

 

1. МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА, содержащая электрокорунд, фритту и глину, отличающаяся тем, что, с целью повышения режущей способностй инструмента путем упрочнёния абраз11вной массы, последняя дополнительно содержит нитевидные волокна каолина при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Фритта60-65 Глина10-15 Электрокорунд . 5-10 Нитевидные волокна каолина15-20 2. Масса по п.,отличающая с я тем, что, она содержит фритту боросиликатного стекла следующего состава, мас.%: SiQz49,5-54,5 Ala,0j0,5-1,0 (Л ,5-39,5 СаО-,3,0-3,5 с .0-8,0

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 24 D 3/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ а(г, 5

7Q

@д gg

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЭВ

° °

ЪФ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3676220/25-08 (22) 09.11.83 (46) 15.10.85. Бюл. Р 38 (72) В.Л.Балкевич, Б.Ю.Копп, Л.К.Синьковский, А.Е.Горбунов и Г.А.Мкртчан . (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт природных алмазов и инструмента (53) 621.922.079(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 6555190 кл. В 24 D 3/14, 1975. (54)(57) 1 . МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА, содержащая электрокорунд, фритту и глину, отличающаяся тем, что, с целью повышения режущей способности инструмента путем упрочнения абразнвной массы, последняя дополнительно содержит нитевидные волок на каолина при следующем соотношении ингредиентов, мас.Е:

Фритта 60-65

Глина 10-15

Злектрокорунд . 5-10

Нитевидные волокна каолнна 15-20

2. Масса по п.l, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, она содержит фритту боросиликатного стекла следующего состава, мас.Ж:

»9z . 49,5-54,5

А1,О 0,5-1,0 в„,о 34,5-39,5

СаО 3,0-3,5

Na 0 7.0-8,0

1184654

Изобретение относится к инструментальной отрасли и предназначено для изготовления абразивного (алмазного) инструмента для обработки твердосплавных резцов совместно со сталь- S ной державкой, закаленных стальных, чугунных и неметаллических материалов.

Цель изобретения — повышение режущей способности инструмента путем упрочнения абразивной массы за счет повышения ее механической прочности, термостойкости, теплопроводности, что снижает температуру резания.

Сущность изобретения заключается в том, что в массу для изготовления абразивного инструмента, содержащую электрокорунд, фритту и глину дополнительно вводят нитевидные волокна каолина в следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Фритта 60-65

Глина 10-15

Электрокорунд 5-10

Нитевидные волокна - 25 к аолина 15-20 при этом берут боросиликатную фритту следующего содержания, мас.%:

8102, 49,5-54,5

А12 ОД 0,5-1,0

В20 34,5-39,5

СаО 3,0-3,5

Ха О 7,0-8,0

Алмазный шлифованный инструмент по существу представляет композиционный материал, в котором наполнителем является абразивный фаза-алмаз, а связка является матричным компонентом. Введение в этом матричный.компонент каолинового волокна пере- 4р водит его из класса дисперсных композиционных материалов в класс армированных волокнами композиционных материалов.

1(аолиновое нитевидное волокно (ва-45 та1 представляет собой затвердевшее высокотемпературное стекло и как правило относится к шпинельным материа«лам, по химическому составу оно со держит 4 -54% A1 03j 43-54Х 8 0> и 50 до 2-.4Х других оксидов.

Физические свойства каолинового волокна следующие:

Диаметр волокна, мкм 2-8

Длина, мм До -250 55

Плотность, г/см, 1,56

Модуль Юнга (собственно волокно), ГПа 128

Твердость по Моосу 0

Точка плавления, С 1760

Температура длительного применения, С 1150-1200

Введение связки нитевидных волокон каолина, хорошо смачиваемых стеклом, обеспечивает высокую механическую прочность кругов, улучшает антифрикционные свойства инструмента и снижает его засаливаемость.

Наличие нитевидных волокон каолина в связке ) 20% снижает pezy способность инструмента и наоборот, если каолиновой ваты С 15%, то снижается стойкость инструмента.

Эксперименты показали, что если в связке огнеупорной пластичной шины

> 15% снижается режущая способность инструмента, а если <10% снижается механическая прочность.

Если электрокорунда в связке > 10% тогда увеличивается пористость, снижается механическая прочность.

Наличие в связке электрокорунда ,+ 5X повышает твердость и, как следствие хрупкость связки.

В случае наличия борной фритты в связке ) 65% образуется расслоение и если ее 60%, температура обжига будет более высокой и тем самым нарушаются оптимальные свойства.

Физико-механические свойства предлагаемой массы следующие:

Твердость HBB 90-95

Предел прочности при статическом изгибе, кгс/мм 300-350

Теплопроводность, калл/м град ч 0,45

Для изготовления инструмента из предлагаемой массы первоначально выплавляется фритта боросиликатного стекла, затем фритта подвергается дроблению. Сухие компоненты связки, а также алмазные порошки смешиваются в мешалке любой конструкции, далее увлажняются до 8-9%. Из этой массы прессуется инструмент заданной формы. Алмазные порошки в объеме алмазного слоя распределены равномерно, поскольку удельные веса связки и алмазного порошка весьма близки.

Давление прессования 40-50 МПа/см .

Сушка естественная. Обжиг при 700

+20 С.

В табл.1 представлен химический состав предложенной массы.

3 4

Т а блица 1

1184654

Состав связки Ж

Связки ь

Яхт Al О В Оз NazО СаО Ре) Оз

Связка предлагаемой абразив- 47,0-52,0 16,0-24,9 22,0-24,0 4,0-5,7 2,0-2,2 0,05-01, ной массы

Продолжение табл.2

15 К

Электроко.Рунд

5 7

Фритта боросиликатного стекла 60 63

В табл.3 приведен состав фритты.

Таблица3

1 I I

Ингредиенты

Si+

А1,гОз

В20.)

СаО

49,5 53,5 54,5

0 5 l 0

39,5 34,5

0,75

34,50

Компоненты

2,0 2,1 2,2

0,1 Îi05 0,1

30 35 325

Na>0

7,5 8,0

Нитевидные волокна каоли20 17 15 13

15 на

Глина

Таблица 4

1 ао Т

Типоразмер н характе

Эксплуатационные показатели

Я мг/

1. AliG 200x)0%-АС4 80/63i)00iK) ...20 10 2 0,02 5,2 1,3 0,32 400

2 AIHt 200x)0z3 АС4 )00/80,100, Kl . 20 10 . 2 0,02 5,0 1,4 0,38 400

3 - АПП 200х)ОхЗ-АС4 80/63,\ОО,КIО 20 10 2 0,03 4,0 1,25 0,30 600

4 ИШ 200х!ОхЗ-АС4 !00/80,100,К10 20. t0 .- 2 . 0 03 3,85 1,20 Oi32 600

5 АЧК 125хlОхЗ-АС4 80/63,100 Kl .. 20 2

Оэ03 "Зэ5 Ою85 Оэ28 360

0,04 2,5 0,6 g,26 480

6 . АЧК 125х)ОхЗ-АС4 80/63 ° 100,K10 - 20 2

Из указанной массы были изготов.лены инструменты - круги формы АПП

200х10х3 из алмазов АС4, 80/63, 100, Kl-а(Я, из алмазов АС4, 100/890 100 К1-0(П), а также круги формы АЧК 125xl0x3 из алмазов АС4, 80/63, 100, Kl- 0 (tjl)i Обозначение связки Kl-0 принято условно для данного изобретения.

Аналогичные круги были изготовле ны .на связке Kl

В табл.2 приведены составы для изготовления кругов.

Таблица 2

В табл.4. приведены режимы и

35 результаты испытаний шлифовальных кругов из предлагаемой массы по указанным рецептурам и, для сравнения, на связке К-1 (примеры 1,2 и 5):.

Составитель Л.Сергеева

Техред О.Неце Корректор С.Черни

Тираж 768 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Редактор Т.Парфенова

Заказ 6310/11

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

5 1184654 6

Как видно из табл.4, инструмент, ляемая мощность показывает, что инизготовленный из предложенной мас-, струмент работает с малыми усилиясы обладает высокой стойкостью, ми резания, плавно, исклшчая нагрев обеспечивает более высокий класс чис» обрабатываемых деталей, и как следтоты поверхности. Невысокая потреб- ствие, их деформацию.