Способ пропитки абразивного инструмента на керамической связке
Изобретение относится к изготовлению абрааивного инструмента, а именно к способам пропитки абразивного инструмента на керамической связке. Цель изобретения - повьшшние стойкости инструмента за счет выравнивания плотности его по всему объему . Перед пропиткой .инструмента расплавом серы в вакууме абразивный инструмент пропитывают -40%-ным водным раствором уксуснокислого хрома и отжигают при температуре 500-530 С в течение 0,5-1,0 ч. В результате образуется оксид хрома (III), который оседает на стенках пор. Это обеспечивает выравнивание плотности инстр тчента за счет частичного заполнения его пор более тяжелым веществом. Затем производят пропитку инструмента расплавом серы в вакууме. Пропитка серой позволяет уменьшить работу, затрачиваемую на трение, и теплонапряженность процесса шлифования. I з.п. ф-лы, 1 табл. S ел с
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) rsg 4 В 24 D 3/34
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H A8TOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4190134/31-08 (22) 03.02.87 (46) 30.01.89. Бюл. М 4 (71) Уральский политехнический институт им. С.M. Кирова (72) П.И. Булер, E.À. Кулешов, Л.Г. Протасова, Ю.M. Рабинович и В.А, Мотовилов (53) 621,922,079(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ф 1 222521, кл . В 24 D 3/34, 1984. (54) СПОСОБ ПРОПИТКИ АБРАЗИВНОГО
ИНСТРУМЕНТА НА КЕРАМИЧЕСКОЙ СВЯЗКЕ (57) Изобретение относится к изготовлению абразивного инструмента, а именно к способам пропитки абразивного инструмента на керамической связке. Цель изобретения — повышение
Изобретение относится к изготовлению абразивных инструментов, а именно к пропитке абразивных инструментов, и может быть использовано в металлообрабатывающей промышлен- 5 ности при шлифовании колец подшипников.
Целью изобретения является повышение стойкости абразивного инструмента на керамической связке путем вы- 10 равнивания плотности инструмента по всему объему.
Для этого абразивный инструмент предварительно пропитывают 1-40%-ным водным раствором уксуснокислого хро- 15 ма, отжигают при температуре 500530 С в течение 0,5-1,0 ч, а затем стойкости инструмента за счет выравнивания плотности его по всему объему, Перед пропиткой инструмента расплавом серы в вакууме абразивный инструмент пропитывают 1-40%-ным водным раствором уксуснокислого хрома и отжигают при температуре 500-530 С в течение 0 5 1 0 ч. В результате образуется оксид хрома (??Т), который оседает на стенках пор. Это обеспечивает выравнивание плотности инструмента за счет частичного заполнения его пор более тяжелым веществом.
Затем производят пропитку инструмента расплавом серы в вакууме. Пропитка серой позволяет уменьшить работу, затрачиваемую на трение, и теплонапряженность процесса шлифования.
1 з.п. ф-лы, 1 табл. производят пропитку расплавом серы в вакууме.
Предварительная пропитка инструмента раствором уксуснокислого хрома обеспечивает заполнение его пор этим раствором, В результате последующего отжига пропитанного инструмента образуется оксид хрома (?11):
4 (СН эСОО) Сг=2Сг О + ЯН,,)+9СО.)+15С
Образовавшийся оксид хрома (III) оседает на стенках пор в виде твердого вещества, количество которого пропорционально объему поры, Поскольку плотность оксида хрома (III) (5,21 г/см ) выше плотности инструмента (1,77-1,88 r/ñì ), то за счет пропитки заполняются поры инструмеиэ 1454 та и происходит выравнивание его плотности по всему объему. В результате стойкость абразивного инструмента повышается.
Кроме того, образование оксида
5 хрома (ХТТ) способствует выравниванию плотности инструмента при последующей пропитке его расплавом серы в вакууме за счет выравнивания пористости инструмента вследствие закупоривания мелких сообщающихся между собой пор оксидом хрома (III). Закупоривание пор оксидом хрома (III) препятствует глубокому проникновению в них распла- 15 ва серы, плотность которого отлична от плотности инструмента.
Пропитку инструмента осуществляют
" 1-401-ным водным vacòBoðoM уксусно.кислого хрома. Значение концентрации 20, 1-407 обусловлено следующими причи.нами.
При концентрации . раствора уксус нокислого хрома Сг О, которое образуется при отжи- З0 ге, приводит к черезмерному заполнению пор, т..е. выравнивания плотности инструмента не происходит. Разложение уксуснокислого хрома в описываемых условиях, а именно при температуре 500-530 С, обеспечивает воэможность получения оксида хрома (ХХХ), который, оседая в порах инструмента, позволяет выравнять его плотность и пористость. Значение тем- 4О пературы 500-530 С обусловлено тем, что ниже 500 С не происходит разложения уксуснокислого хрома, а повышение температуры выше 530 С нецелесообразно, так как ускорения реакции разло- 45 жения не происходит. Длительность выдержки 0,5-1, О ч обеспечивает возможность полного 674 поэтому увеличивать время отжига не требуется. В примере 1 способ пропитки абразивного инструмента осуществлялся при оптимальных параметрах: концентрации раствора уксуснокислого хрома, времени и температуре отжига, а именно: 20/-ный раствор уксуснокислого хрома, 515 С и 0,75 ч соответственно. Пример 1. Абразивное изделие 22i8 ° 50 БП 24АМ28К пропитывалось 20 -ным раствором уксуснокислого хрома и отжигалось при температуре 515 С в течение 0,75 ч. Затем изделие пропитывали расплавом серы в вакууме, имеющем температуру 150 С, в течение о 2 мин. Аналогично примеру 1 способ пропитки абразивного инструмента осуществлялся в примерах 2-13. В примерах 2-5 пропитка проведена при различных концентрациях раствора уксуснокислого хрома, а именно: 1; 40; 0,8; 417., при оптимальных времени отжига и температуре — 0,75 ч и 515 С соответственно. В примерах 6-9 пропитка абразивного инструмента проведена при различном времени отжига, а именно: 0,5; 1; 0,4 и 1,1 ч, при оптимальных значениях концентрации раствора уксуснокислого хрома и температуры отжига— 207 и 515 С соответственно. В примерах 10-13 пропитка инструмента проведена при различных температурах отжига, а именно: 500; 530; 490 и 540ОС,при оптимальных значениях концентрации раствора уксуснокислого хрома и времени отжига — 20Х и 0,75 ч соответственно, Для сравнения осуществлялась пропитка абразивного инструмента по известному способу, т.е. расплавом серы в вакууме, для чего абразивное иэделие 22 8 50811 24AN28K пропитывали расплавом серы в вакууме при темперао. туре расплава 150 С в течение 2 мин. разложения введенного в поры инструмента уксуснокислого хрома, и количество образовавшегося Cr O з обеспечивает выравнивание плотности и порис тости инструмента. Значение длительности выдержки 0,5-1,0 ч обусловлено тем, что при отжиге менее 0,5 ч не происходит полного разложения уксуснокислого хрома, а в течение часа осуществляется полное разложение введенного уксуснокислого хрома, 50 Результаты пропитки инструмента по описываемому (примеры 1-13) и известному способам приведены в таблице, Определение плотности и пористости обработанных изделий проводили по ГОСТ 2409-80 в пяти различных точках инструмента дважды — после пропитки раствором уксуснокислого хрома и отжига и после пропитки расплавом серы в вакууме. Концентрация раствора уксуснокислого хрома, Х 20 20 20 20 20 20 20 40 О 8 41 20 1 О> 75 0>75 0>75 0>75 0>75 О>5 1>О 0>4 1>1 О, 75 О, 75 0,75 0,75 Время откига, ч Температура откига,ос 515 515 515 515 515 515 515 515 515 500 530 490 540 Плотность инструмента после пропитки раствором уксуснокислого хрома и откига, г/см3 1 96 1 92 1 97 1,88 1 97 I >95 1,95 1 94 I ° 96 1,95 1,96 1 77 1,97 1, 96 1, 92 1, 97 1,88 1, 97 1, 95 1, 95 1, 92 1, 95 I 95 1, 96 1, 84 I 97 1, 96 1,92. 1, 97 1,90 I, 97 1,95 1, 95 1,93 ° 96 I, 95 1,96 1,84 I, 97 1 96 1 92 1 97 I 90 1 97 1 95 l 95 94 94 1 95 1 96 1 88 1 97 1,96 I 92 1 97 1; 89 1,97 1,95 1 95 I 91 1>94 1 95 1,96 l 88 1,97 24 8 23 6 25 О 26 6 25 0 24 5 25>0 24 8 2$ О Пористость инструмента после пропиткн раствором уксуснокнслого хрома и отвига, у. 24 8 23>6 25>0 26>7 25 О г4,9 г4,5 24>9 24 8 24>9 24>8 24> 25 0 24,8 23,6 25,0 26,8 25,0 24,9 24,5 25,0 25,0 24 9 24 8 25 1 25,0 24 8 23,6 25 0 27,0 25 ° 0 24,9 24,5 25 0 24,9 24,9 24 8 25 1 25,0 24,8 23,6 25,0 27 0 25 0 24,9 24,5 25,1 25 0 24,9 24 8 2$,0 25 0 5 1454674 6 В таблице приведены также резуль- При температуре ниже 500 С не проистаты испытаний стойкости инструмента — ходит разложения уксуснокислого хроколичество обработанных колец подшип- ма (см. таблицу, пример 13), а повыника из стали НХ15 абразивным издели- шение температуры выше 530 С нецеле5 ем до появления прижогов (для описы- сообразно, так как ускорения реакции ваемого способа и известного). не происходит. При длительности выКак видно из приведенных примеров держки менее 0,5 ч не происходит поли данных таблицыэ описываемый способ ного разложения уксуснокислого хрома обеспечивает возможность повьппения 10 (см. таблицу, пример 8), а увеличение стойкости абразивного инструмента по времени свьппе часа нецелесообразно, сравнению с известным. так как за час происходит полное Значения концентрации раствора разложение уксуснокислого хрома, коуксуснокислого хрома, температуры торый находится в порах инструмента отжига и времени отжига, при которых 15 (cM. таблицу, пример 9). достигается возможность повьппения стойкости абразивного инструмента, Формула изобретения составляют 1-40% 500-530 С, 0,51,0 ч соответственно (см. таблицу, 1. Способ пропитки абразивного примеры 1э 2, 3, 6, 7, 10, 11). Зна- 20 инструмента на керамической связке, чения концентрации раствора уксусно- при котором инструмент пропитывают кислого хрома 1-40%, времени отжига расплавом серы в вакууме, о т л и— 0,5-1,0 ч и температуры отжига 500- чающий с я тем, что, с целью о 530 С обусловлены тем, что при кон- повышения стойкости инструмента путем центрации меньше 1% количество оксида 20 выравнивания его плотности по всему хрома (III) которое образуется при объему, перед пропиткой серой инструотжиге, недостаточно для выравнива- мент предварительно пропитывают !в ния плотности и пористости инструмен- 40%-HbIM водным раствором уксуснокиста (см. таблицу, пример 4), а при лого хрома и отжигают при температуре концентрации более 40% количество 30 его разложения. образовавшегося оксида хрома (III) 2. Способ по и. 1, о т л и ч а приводит к черезмерному заполнению ю шийся тем, что инструмент ото пор, т,е. выравнивания плотности не жигают при 500-530 С в течение 0,5происходит (см. таблицу, пример 5), 1,0 ч. Условия проведения Реэультаты по примерам lIpoспособа 1 - - -Т Т 1 "™ 1. 1 2 1 3 1 4 5 ) 6 7 8 9 10 11 12 13 1454674 Продолжение таблицы условна провале caocoda тотнп юо и ) л (гз 1,97. 1,95 1,96 1,94 I,96 1,93 1,97 1,89 1 97 1 95 1 96 1 77 97 1 88 1, 96 1, 94 l, 96 1, 95 1,96 1, 88 1,97 1, 94 (,96 1,93 1,97 1,87 I 97 1, 95 1,97 1,88 196 194 197 ) 95 196 188 1,96 1,93 1,97 1,89 l >95 1,95 50 50 4,8 3,6 5,0 4,8 4,4 5,! 4,9 5,0 4,9 4,9 5,0 5,0 5,0 4,9 П р н í е ч а н н е. Исходная плотность абраэивйого инструмента (до пропитки раствором уксусиокислого хрома н расплавом серы) составляет 1,77-1,88 г/см (по !ПУ 2.036-!48-83), исходная пористость 24,5-27;82. Составитель Л. Сергеева Редактор А. Маковская Техред М,Дидык Корректор О. Кравцова Заказ 7393/21 Тираж 663 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Плотвоств инструмента после пропитан расплаеом сере цо предлагаемому способуе г/ем Порнстоств ннструманта после пропитан расплавом серн по предлагаемому способу, Х Количество колец подлинника, обработанных одиФю иэде-. лием (до появления . прнпога) 1 96 7,93 97 1 90 1 97 95 1 96 ° 96 1 96 1 95 1 9Ь 84 1 97 94 1 96 1 f93 1к97 I f87 Iy97 1 95 1 ° 96 1 ° 92 1ю95 !195 1 ° 96 1к87 I ° 97 1188 48 36 50 46 50 49 44 50 48 50 49 48 48 3Ь 50 47 50 49 44 49 48 50 49 47 50 53 4 ° 836504850494452505049475053 48 3>6 5 ° 0 48 50 49 44 51 49 50 49 48 50 54 320 280 350 252 280 3!5 320 310 350 315 320 298 350 260
