Масса для изготовления абразивного инструмента

 

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1220763 (51) q В 24 D 3 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3808694/25-08 (22) 06.11.84 (46) 30.03.86. Бюл. № 12 (71) Уральский филиал Всесоюзного научноисследовательского института абразивов и шлифования (72) Б. Л. Фисенко, А. А. Пыльнев, В. С. Ярков, Ю А. Бородин и В. Г. Бамбуров (53) 621.922.079 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1088921, кл. В 24 D 17/00, 1982. (54) (57) МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА, включающая абразивный материал, увлажнитель, органическое связующее и наполнители, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочностных показателей инструмента путем повышения его термической стойкости, она в качестве увлажнителя содержит 40 — 60%ный раствор фенолформальдегидной смолы в этиловом спирте при следующем соотношении компонентов, об. %:

40 — 60%-ный раствор фенолформальдегидной смолы 1,5 — 5,0

Органическое связующее 18,0 — 25,0

Наполнители 18,0 — 28,0

Абразивный материал Остальное.

1220763

19,8

5,3

Изобретение относится к производству абразивного инструмента, в частности силовых скоростных кругов для обдирочного шлифования.

Цель изобретения — повышение эксплуатационных показателей абразивных кругов для силового скоростного обдирочного шлифования путем повышения термической стойкости абразивного компонента.

Масса для изготовления абразивного инструмента на органической связке, включающая абразивный материал, увлажнитель, наполнители и порошкообразное связующее, в качестве увлажнителя содержит 40 — 60Яный раствор фенолформальдегидной смолы в этиловом спирте при следующем соотношении компонентов, об. Я:

Увлажнитель 1,5 — 5,0

Органическое связующее 18,0 — 25,0

Наполнители 18,0 — 28,0

Абразивный материал Остальное

Этиловый спирт, являясь поверхностноактивным веществом, с низким поверхностным натяжением обеспыливает, обезвоживает и обезжиривает поверхность зерен абразивного материала, проникает в поры и трещины, в том числе в микропоры и микротрещины, и способствует проникновению в них фенолформальдегидной смолы, являясь ее носителем. Фенолформальдегидная смола из раствора адсорбируется на всей подготовленной спиртом поверхности зерен абразивного материала, в том числе в микропорах и микротрещинах, постепенно полностью их заполняя и полимеризуясь при последующей термической обработке.

Заполнение пор и трещин, в том числе микропор и микротрец.ин, зерна абразивного материала обеспечивает повышение его прочности и, следовательно, прочностных и эксплуатационных показателей готового абразивного инструмента.

Этиловый спирт, являясь хорошим растворителем, растворяет порошкообразное связующее и обеспечивает его высокую адгезию со всей поверхностью зерна абразивного материала. Повышение адгезионной способности поверхности зерна абразивного материала обеспечивает дальнейшее повышение прочностных показателей готового абразивного инструмента.

В то же время в процессе горячего прессования кругов, проводимого при 165 С, и последующей термической обработке при

185 С этиловый спирт вступает в реакцию со свободным фенолом с образованием устойчивого этилфенилового эфира, который затем участвует в процессе структурообразования, что способствует повышению термической стойкости абразивного инструмента и, соответственно, повышению его эксплуатационных показателей.

10 !

Пример 1. Увлажнитель готовят путем смешивания и последующей совместной варки следующих компонентов, мас. Я:

Фенолформальдегидная смола 40

Этиловый спирт 60

Абразивную массу готовят путем смешивания следующих компонентов, об. Я:

Электрокорунд циркониевый 38А-200 45,5

Электрокорунд нормальный 14А-32 7,8

Увлажнитель 5,0

Пульвербакелит марки СФП 0119А

Криолит

Недообожженный известняк активностью

40У, 5,3

Кокс 9,8

Антраценовое масло 1,5

Смешивание абразивной массы осуществляется в лопастной мешалке МЛ-50. Введение компонентов в мешалку производится в последовательности их написания в рецептуре. Время смешивания с каждым вновь введенным компонентом составляет 3 мин.

После приготовления массы осуществляются горячее прессование брусков 120Х 35Х 15 и абразивных кругов ПП 200Х20Х76 при

160 С и удельном давлении 350 кг/см . Время выдержки образцов под прессом составляет

1 мин/мм высоты изделия. Отпрессованные образцы подвергают дополнительной термической обработке в течение 20 ч при 185 С.

Термообработанные образцы подвергают испытанию: бруски испытанию на разрывной машине модели MP-0,5 на изгиб с определением о при 20, 270 и 400 С; круги испытанию на лабораторном стенде со снятием показателей по режущей способности и коэффициенту шлифования при обработке стали марки 12Х18Н10Т на рабочей скорости

50 м/с и усилии прижима 140 кгс.

Пример 2. Готовят увлажнитель путем смешивания и последующей совместной варки компонентов, мас. Я:

Фенолформальдегидная смола 50

Этиловый спирт 50

Абразивную массу готовят следующего состава, об. Я:

Электрокорунд циркониевый 38А-200 46,4

Электрокорунд нормальный 14А-32 7,9

Увлажнитель 3,3

Пульвербакелит марки

СФП 0119А 20,2

Криолит 5,4

Недообожженный известняк активностью 40Я 5,4

Кокс 9,9

Антраценовое масло !,5

1220763

7,7

6,0

Прессуются, термообрабаты аются и испытываются образцы согласно примеру 1.

Пример 3. Приготавливают увлажнитель путем смешивания и последующей совместной варки компонентов, мас. Я:

Фенолформальдегидная смола 60

Этиловый спирт 40

Абразивную массу готовят следующего состава, об. Я:

Электрокорунд циркониевый 38А-200 47,3

Электрокорунд нормальный 14А-32 8,0

Увлажнитель 1,5

Пульвербакелит марки СФП 0119А 20,6

Криолит 5,5

Недообожженный известняк активностью 40Я 5,5

Кокс 10,1

Антраценовое масло l,5

Прессуются, термообрабатываются и испытываются образцы согласно примеру 1.

Пример 4. Приготавливают увлажнитель путем смешивания и последующей совместной варки компонентов, мас. Я,:

Фенолформальдегидная смола 70

Этиловый спирт 30

Абразивную массу готовят следующего состава, об. Я:

Электрокорунд циркониевый 38А-200 47,5

Электрокорунд нормальный 14А-32 8,1

Увлажнитель 1,0

Пул ьвербакелит марки СФП 0119А 20,7

Криолит 5,55

Недообожженный известняк активностью 40Я 5,55

Кокс 10,1

Антраценовое масло 1,5

Прессуются, термообрабатываются и испытываются образцы согласно примеру l.

Пример 5. Приготавливают увлажнитель путем смешивания и последующей совместной варки компонентов, мас. Я:

Фенолформальдегидная смола 30

Этиловый спирт 70

Приготавливают абразивную массу следующего состава, об. о",:

Электрокорунд циркониевый 38А-200 45,0

Электрокорунд нормальный 14А-32

Увлажнитель

Пульвербакелит марки СФП 0119А 19,6

Криолит 5,3

5 0

Зо

Недообожженный известняк активностью 40О 5,3

Кокс 9,6

Антраценовое масло 1,5

Прессуются, термообрабатываются и испытываются образцы согласно примеру 1.

Для сравнения одновременно изготавливают все виды образцов по прототипу, Для исключения влияния побочных факторов термическая обработка всех видов образцов производится одновременно в одном бакелизаторе в течение 20 ч по режиму, установленному для изготовления серийных кругов с подъемом и выдержкой при 185 5 Ñ.

Эксплуатационные и прочностные характеристики образцов и кругов приведены в таблице.

Как видно из таблицы, все виды образцов, изготовленных с применением в качестве увлажнителя 40 — 60Я-ного раствора фенолформальдегидной смолы в этиловом спирте в количестве 1,5 — 5,0 об. о, по сравнению с прототипом имеют в 1,5 — 1,7 раза более высокую прочность на изгиб при 20 С, в 2,4 — 3,4 раза более высокую прочность на изгиб при 270 и 400 С, что свидетельствует о более высокой термостойкости, и не менее чем в 2 раза более высокий коэффициент шлифования.

Увеличение процентного содержания фенолформальдегидной смолы в этиловом спирте более 60Я приводит к повышению вязкости увлажнителя, к снижению его кроющей способности, к невозможности проникновения его в поры и трещины абразивного зерна и, следовательно, к снижению прочностных и эксплуатационных показателей абразивного композита, что подтверждает испытания образцов, изготовленных по примеру 4.

Уменьшение процентного содержания фенолформальдегидной смолы в этиловом спирте менее 40О приводит к увеличению количества летучих, которые при удалении из абразивного композита приводят к зарождению микротрещин и, следовательно, к снижению прочности и эксплуатационных показателей, что подтверждают испытания образцов, изготовленных по примеру 5.

Уменьшение процентного содержания увлажнителя менее 1,5О приводит к неполному покрытию поверхности зерна и, следовательно, к снижению адгезионной способности его поверхности и снижению прочностных и эксплуата ционных показателей, что подтверждается испытанием образцов, изготовленных по примеру 4.

Увеличение процентного содержания увлажнителя более 5Я приводит к увеличению количества летучих, которые при удалении из абразивного композита приводят к зарождению микротрещин и, следовательно, к снижению прочности и эксплуатационных показателей, что подтверждают испытания образцов, изготовленных по примеру 5.

1220763

Эксплуатационные

Пример показатели

400

270

401

167

41,2

530

0,71

484

208

45,6

581

0,72

440

564

40,4

157

0,68

418

211

31,2

0,69

430

197

33,5

0,70

140

350

18,9

0,55

Прототип

Составитель Т. Никонорова

Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Тираж 739 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Н. Киштулинец

3aказ 1516/1О

Прочность брусков при изгибе, кг/см2, при С

Коэффициент шлифования, Кш, кг/кг

Режущая способность, Ям, кг/мин