Масса для изготовления абразивного инструмента

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОЦИАлИстических

РЕСПУБЛИК.,%„» 120 79 (51)5 В 24 D 3/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ1ЕНИЯ

7,6-11,4

6,0-7,8

0 15-2,0 хрома

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ

Ilo изОБРетениям и ОТКРытиям

ПРИ ГКНТ СССР

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3651369/25-08 (22) 11.10.83 (46) 07.01.90. Бюл. Р ) (71) Киевский государственный университет им. Т.Г.Щевченко (72) А.М.Сыч, IO.Ä.Ñåìå÷êî, Ю,А.Титов и Л.Н.Евласов (53) 62 1.922.079(088. 8) (56) 1. Патент Англии Р 1278184, кл. С 46, 1970.

2. Заявка Японии Р 49-5720, кл. В 24 Р 3/28, 1974.

3, Авторское свидетельство СССР

Р 663574, кл. В 24 D Э/28, )977.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1086626, кл, В 24 В 3/34, 1982 (прототип). (54) (57) МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА, содержащая абИзобретение относится к производству абразивного инструмента, в частности отрезных абразивных кругов на бакелитовом связующем.

Известны составы абразивных масс для изготовления отрезных кругов, содержащие модифицирующие добавки, в частности,оксиды переходных металлов, повышающие работоспособность инструмента.

Например, в составе абразивного инструмента на органической связке применяют мелкодисперсные оксиды циркония, алюминия и магния в количествах до 5-40 мас.X (1) либо оксиды железа в количестве 5-20 мас.% в составе шлифовального инструмента

2 разивное зерно, жидкий бакелит, пульвербакелит, наполнитель и кислородсодержащее соединение ниобия, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения износостойкости и работоспособности инструмента при обработке жаропрочных сталей и сплавов повышенной вязкости, в качестве кис лородсодержащего соединения ниобия она содержит ниобат хрома, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Абразинное зерно 75,0-77,0

Жидкий б акелит 5,6-7,4

Пуль в ер6 ак елит

Наполнитель

Ниоб ат

j2), повышающие теплостойкость абразивного инструмента. Однако применение оксидов металлов в количестве . У-40 мас.% в составе инструмента приводит к снижению механической прочности абразивных изделий на бакелитовом связующем.

Известны также абразивные массы, содержащие оксид цинка в количестве

Q,3-5,5 мас.% и цинк f3), расширяющие технологические возможности инструмента. Однако применение оксида цинка с цинком увеличивает время резания заготовки и прилагаемое усилие резания.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является абразивная мас1203796 са, содержащая жидкий бакелит, пульвербакелит, абразивное зерно и наполнитель, в которую дополнительно введен высокодисперсный пентаоксид ниобия в количестве 0,12-1,5 мас.7. (4).

Введение пентаоксида ниобия позволяет повысить износостойкость отрезного абразивного инструмента, Однако применение пентаоксида ниобия не повьппает работоспособности инструмента при обрезке заготовок иэ металлических профилей из жаропрочных степей и сплавов повьш енной вязкости, например типа ВНЛ и др. 15

Целью изобретения является повышение износостойкости и работоспособности отрезного абразивного инструмента при обработке жаропрочных сталей и сплавов повьппенной вязкости.

Указанная цель достигается тем, что в абразивную массу, включающую жидкий бакелит, пульвербакелит, абра- зивное зерно, наполнитель и кислородсодержащее соединение ниобия, в качестве кислородсодержащего соединения ниобия ислбльзуют высокодисперсный ниобат хрома CrNb04, а все компоненты взяты в следующем соотношении, мас.Е: 20

Абразивное зерно 75,0-77,0

Нидкий бакелит 5,6-7,4

Пул ьв ерб акелит ?,6-11,4

Наполнитель 6,0-7, S

Ниобат хрома 0,15-2,0

Проверка эффективности абразивной массы, модифицированной ниоб атом хро40 ма CrNbOq проводилась в производственных условиях при изготовлении абразивных отрезных армированных стеклосеткой кругов на бакелитовом связующем 0 300х3х32 мм.

Примеры составов, модифицирован45 ных ниобатом хрома, и известные составы масс приведены в табл. 1, Изготовление модифицированных отрезных кругов выполняют в следующем порядке. В смеситель загружают абразивное зерно (злектрокорунд) и жидкий бакелит, после чего вводят ниобат хрома в высокодисперсном состоянии и перемешивают 1,5 мин, Вводят порошок пульвербакелита и переме.- 55 шивают 2 мин. Затем вводят наполнитель (криолит) и перемешивают абразявную нассу 1,5 мин.. Готовую абразивную массу протирают через сито

У 1,6 и из нее прессуют при 30 С аро мированные двумя сетками круги D

300х3х32. Полимеризацию кругов проводят в бакелизаторах при ступенчатом нагреве от 20 до 195 С в течение "1

ti.

Одновременно в тех же условиях была изготовлена абразивная масса, модифицированная пентаоксидом ниобия, и базовая, из которых были отпрессованы контрольные круги. Изготовленные абразивные круги были испытаны в производственных условиях на участке точного литья при резке литников из жаропрочной стали марки

ВНЛ-3 (табл. 2), Как видно, модифицированные ниобатом хрома отрезные круги отличаются повьппенной работоспособностью по сравнению с известными кругами, Так, износостойкость модифицированных ниобатом хрома кругов на 50-60 выше, чем у базовых кругов, и на 30 †4 выше, чем у кругов, модифицированных пентаоксидом ниобия.

Таким образом введение в состав абразивной массы ниобата хрома вместо пентаоксида ниобия дает положительный эффект, выражающийся в увеличении износостойкость круга при обработке жаропрочных сталей и сплавов повьппенной вязкости, Одновременно для модифицированных кругов уменьшается усилие резания и повышается качество обрабатываемой поверхности по сравнению с известными кругами, Ниобат хрома, введенный в предлагаемом соотношении в состав массы, оказывает как активная добавка существенное влияние как на процессы, происходящие в микроэоне резания,, так и на процессы поликонденсации фенолформальдегидной смолы при изготовлении абразивных изделий„

В процессе абразивной обработки за счет повьппенной температуры и давления в микрозоне резания ниобат хрома как соединение, содержащее металлы переменной валентности, оказывает существенное влияние на злектронноионные процессы на границе раздела металл-абразив, При этом дефектность кристаллической решетки ниобата хрома и наличие переходного металла в промежуточной степени окисления способствует уносу электронов с вскрытой поверхности металла, что способизделия, снижение усилия резания и повьппение работоспособности абразивного инструмента при обработке жаропрочных сталей и сплавов повышенной вязкости, Таблица 1

Ингредиент

Состав абразивной массы с модификатором прототипа, мас, I

Пазовая

Пример составов абразивной массы, мас,I

ГОСТ масса без мпднфнкатара, мас, I

Абразивное зерно злектрокорунд парки

lIl»15/А/ 50Н

Кидкит> бакелит марки Бв-3

Лульвербекелнт иаркн

СФП-124

Криолнт марки

К-1> К-2

Пятнокись ниобня

Ниобат хрома

3647-71

75,1 75 б 76 3 769

75,1

75 >О

75,21 75 6 76,1 77,0

4559-71 5,5

6-05-441-78 11,3

6,3 6,5 . 5,6 5,6

5,6

5,9

5,9

6,3 7,4

1! 3 105 96 86

11,4 11,2

10 5 9,5 7,6

10561-73

3616-65

8,0

7,81

0,19

7,63

0,37

7>21 6,0

0,74 2,0 т ° 63

7,85

7 8

7,26 6,0

0,15 0,19

О 37 0 74 2>0

Л р и и е ч а н н е1 ннобат крома в высокоднсперсном состоянии получен методом совместного осаадення гидроксидов

Таблица 2

Тип круга

КоличеИэносоCTOII

Относнтель" робото способность, ство модификатора, мас. Х кость, 1 сми/см „, Базовый круг о,зо

Без модификатора

0, 19

1ОО

1(онтрол ьные круги, модифицированнь!е пентаоксидом ниобия

0,38

127

О,З7

0,39

132

0,74 о,зз

l l0

Круги, модифицированные ниобатом

0,l9

0,499

0,485

0,450

1 63

1 59

О,З7

0,74

150 хрома

Составитель В. Воробьев

Редактор А.Стрельникова Техред M Дидык Корректор С.Шекмар

Заказ 150 Тираж 601 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,101

5 12037 ствует его механическому разрушению, С другой стороны высокодисперсный ниобат хрома, взаимодействуя с полимерной матрицей, обеспечивает повышение

5 стойкости изделия при определенных небольших количествах его в полимерной композиции.

Таким образом, ниобат хрома, модифицируя структуру абразивного иэделия, вызывает повышение износостойкости

96 6

Экспериментально установлено, что эффект модификации ниобата хрома проявляется при его содержании в абра зивной массе от 0,15 до 2,0 мас.%.

Максимальный положительный эффект наблюдается прн содержании активной добавки в абразивной массе в пределах

0,2-0,3 мас.%. При этом износостойкость модифицированньх кругов выше на 20-40%, чем у контрольных, и на

50-60% выше, чем у базового круга.

Практическое использование предла-, гаемого состава позволит увеличить работоспособность отрезных кругов при резке жаропрочных сталей и сплавов повышенной вязкости,