Масса для изготовления абразивного инструмента

 

Изобретение относится к производству абразивных отрезных кругов на бакелитовом связующем и может найти применение в металлообрабатывающей, машиностроительной и других отраслях промышленности, связанных с резкой труднообрабатываемых металлов. Усиливающий наполнитель, вводимый в состав массы и содержащий оксиды титана, магния и кремния,обеспечивает повышение износостойкости абразивного отрезного инструмента при резке труднообрабатываемых сталей в сравнении с наполнителем, в составе которого отсутствует оксид магния. Максимум активности наполнителя в абразивной массе наблюдается при массовом соотношении диоксида титана, оксида магния и аэросила (А-300) 60:25:15. Усиливающий наполнитель получают смешиванием исходных компонентов в смесителе, обеспечивающем их тщательное перемешивание и перетирание с одновременным диспергированием. В состав массы входят следующие компоненты, мас.%: абразивное зерно 72-78

фенолформальдегидное связующее 12,5-20

криолит 7-9

усиливающий наполнитель 0,1-0,5.3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1473941 (5D 4 В 24 D 3 34

I,. 1 и б

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

50 — 75

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4234642/31-08 (22) 23.04.87 (46) 23.04.89. Бюл. № 15 (71) Институт физической химии АН УССР и Киевский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института по монтажным и специальным строительным работам (72) Г. В. Сандул, П. С. Яремов, Л. Ф. Петрова, С. Н. Свешников; Ю. Д. Абрашкевич, Е. С. Лещов, С. Е. Собянин и А. Н. Клюкин (53) 621.922.079 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 111453, кл. В 24 D 3/34, 1983. (54) MACCA ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к производству абразивных отрезных кругов на бакелитовом связующем и может найти применние в металлообрабатывающей машиностроительной и других отраслях промышленности, свя1

Изобретение относится к производству абразивного инструмента на фенолоформ-. альдегидном связующем, эксплуатируемом в условиях высоких скоростей и температур.

Целью изобретения является повышение износостойкости абразивного режущего инструмента на бакелитовом связующем, предназначенного для резки труднообрабатываемых сталей и сплавов за счет обеспечения требуемых физико-механических свойств.

Согласно изобретению масса содержит абразивное зерно, криолит, фенолоформальдегидное связующее и усиливающий накопитель, включающий диоксид титана, высокодисперсный пирогенный диоксид кремния и дополнительно оксид магния при следущем соотношении компонентов наполнителя, мас. %: занных с резкой труднообрабатываемых металлов. Усиливающий наполнитель, вводимый в состав массы и содержащий оксиды титана, магния и кремния, обеспечивает повышение износостойкости абразивного отрезного инструмента при резке труднообрабатываемых сталей в сравнении с наполнителем, в составе которого отсутствует оксид магния. Максимум активности наполнителя в абразивной массе наблюдается при массовом соотношении диоксида титана, оксида магния и аэросила (А — 300) 60:25:15. Усиливающий наполнитель получают смешиванием исходных компонентов в смесителе, обеспечивающем их тщательное перемешивание и перетирание с одновременным диспергированием. В состав массы входят следующие компоненты, мас. 0/О.. абразивное зерно 72 — 78; фенолформальдегидное связующее 12,5 — 20,0; криолит 7 — 9; усиливающий наполнитель .0,1 — 0,5. 3 табл.

Диоксид титана

Высокодисперсный пирогенный кремнезем 10 — 20

Оксид магния 15 — 30, а компоненты массы входят в ее состав в следующем соотношении, мас.%:

Абразивное зерно 72 — 78

Фенольное связующее 12,5 — 20

Криолит 7 — 9

Усиливающий наполнитель 0,1 — 0,5

Диоксид титана используется преимуществвенно в виде частиц размером 100 мкм и менее (ГОСТ 9808 — 75), высокодисперсный пирогенный кремнезем (марок А — 300, 1473941

А — 380) с размером частиц 50 — 400 А (ГОСТ 14922 — 77), оксид магния с размером частицы 100 мкм и менее (ГОСТ 4526—

75) .

Наполнитель. TiOz + SiOz+MgO получают смешиванием исходных компонентов в смешивающих бегунах или другом смесительном оборудовании, обеспечивающем перетирание и диспергирование компонентов.

При изготовлении усиливающего наполнителя, включающего оксид магния в сочетании с диоксидом титана и аэросилом, путем специальной механической обработки (перетирание с диспергированием) происходит разрушение агломератов, снижающих механическую прочность наполняемых полимерных систем, и одновременное обволакивание "частиц оксидов магния и титана частицами аэросила. Благодаря этому при введении полученного наполнителя в фенолоформальдегидное связующее (пульвербакелит) в процессе изготовления абразивной смеси происходит более равномерное распределение частиц наполнителя в полимерной среде и поверхность каждой частицы оказывается полностью покрытой связующим.

Повышение поверхности контакта фаз в свою очередь обеспечивает наиболее полную реализацию усиливающих свойств наполнителя за счет межфазного взаимодействия активных центров поверхности наполнителя и полимера.

В табл. 1 приведены состав и характеристики наполнителя в сравнении с известными, в табл. 2 — физико-механические и эксплуатационные свойства абразивных отрезных кругов с применением известных и предлагаемого наполнителей, в табл. 3 — составы масс, физико-механические характеристики и эксплуатационные показатели отрезных кругов с различным содержанием компонентов массы.

Количественное содержание оксида титана (50 — 75О/О к массе наполнителя) и высокодисперсного кремнезема (10 — 20 /О к массе наполнителя) является оптимальным (табл. 2), так как уменьшение или увеличение содержания оксидов в предлагаемом наполнителе приводит либо к уменьшению его активности по отношению к фенолоформальдегидному связующему (рецептура 7), либо к неоднородному распределению диоксида титана в абразивной композиции (рецептура 9). Оптимальное содержание оксида магния (15 — ЗОО/О к массе наполнителя) в наполнителе обусловлено наибольшим эффектом комбинированного действия всех компонентов. При выходе за граничные значения содержания исходных компонентов в наполнителе физико-механические характеристики, Форм ила изобретения

Масса для изготовления абразивного инструмента,содержащая фенолоформальдегид ное связующее, абразивное зерно, криолит и усиливающий наполнитель, включающий диоксид титана и высокодисперсный пирогенный кремнезем, отличающаяся тем, что, с целью повышения износостойкости инстру40 мента, усиливающий наполнитель дополнительно содержит оксид магния при следующем. соотношении компонентов наполнителя, мас.

oi.

Диоксид титана 50 — 75

Высокодисперсный пирогенный кремнезем 10 — 20

Оксид магния 15 — 30 при этом все компоненты массы входят в ее состав в следующем соотношении, мас. /о..

Абразивное зерно 72 — 78

Фенолоформальдегидное связующее 12,5 — 20,0

Криолит 7 — 9

Усиливающий наполнитель

О,1,— 0,5

4 теплостойкость и износостойкость усиленных кругов, ухудшаются (рецептура 6 — 9).

Изготовление абразивной массы производят путем перемешивания абразива (электрокорунда) с увлажнителем (жидким бакелитом) и последовательного введения при перемешивании в полученную смесь порошкообразного бакелита с наполнителем и криолита с последующим протиранием абразивной массы через сетку. Из готовой абразив10 ной массы методом теплого прессования формуют заготовки отрезных кругов требуемых геометрических размеров и производят,. их термообработку с отверждением при температуре 140 †1 С.

Как видно из табл. 2, комбинированный наполнитель 1 — 5 в сравнении с известным обеспечивает повышение на 30 — 60Я прочностных свойств, на 27 — ЗЗЯ теплостойкости и на 80 в 1ООО износостойкости отрезных кругов при резке труднообрабатываемых ста20 лей и сплавов. При этом обеспечивается хорошее качество поверхности обрабатываемого металла (сплав 35ХГСЛ, сталь 10Х23Н18).

Наполнитель для абразивного инструмента на бакелитовом связующем не требует дефицитных материалов, выпускается на обо рудовании, действующем на заводах, а полученная абразивная масса в сравнении с известной характеризуется улучшенными технологическими свойствами (пониженными комкуемостью при изготовлении круЗ0 гов и слеживаемостью при хранении массы).

1473941

Та блица 1

Содержание, мас. 7. компонентов

Характеристики

Наполнит ель

ВлажI рН вод ной вы— тяжки

Насыпной объемный

Удельная поверхность» м /г окси— высоко дисперс ного кр емне— зема диоксид титана ность, мас. /. да магвес, /мз ния

5,8 2,2

142

Таблица

Показатели

Состав наполнителя (изноет (известСодержание, мас.Х компонентов

Лиоксида титана

Высокодисперсного кремнезема

Оксида магния

Предел прочности образцов абразинных кругов при растяжении, кгс/см-"

Предел прочности образцов абразивных кругов при статическом изгибе> кгс/см

Тнердость абразивных отрезных кругов по ГОСТ 18118-79

Теплостойкасть кругов по 7!артенсу

Коэффициент шлифования по

ГОСТ 2 1963-82 (сплав 35XfCli)

Коэффициент шлифования по

ГОСТ 2 1963-82 (сталь 1OX23818)

Качество обрабатываемой поверхности заготовок

15

100

100

223

)86

131 142

402 41 5

240

150

190 192

464 462

181

242 232 213

546 587 596 583 548

420

453

458

СТ2

322

Т2

418

СТ2

318

Т! Т1

460 480

1,1 1,16

Т2

478

Т2

471

Т2

360

Т2

458

Т!

420

ВТ

468

Т!

412

0,48 0,59

0,82 0,86 0,95 0,73

1,22 1,21 1,02

0,66

3,0

2,8

6,2

7,6

5,3

7,15

6,9

5,6 5,9

3,9

7,8

8,1

Хорошее

Хорошее

ХороПрпжог

ХороХороХоро- Хорошее шее

Хоро- ХороХорошее шее шее шее шее шее шее

П р и и е ч а н и е. Состав абразивной массы, мас. X: — абразивное зерно (электрокорунд нормальный 14А 50-8) 74; — жилки бакелит (БЖ-3) 6; пульнербакелит (СФ-15) 11; — криолит 8,3; известные н предлагаемый наполннтелн 0,7.

100

2

4

6

8

11

Известный 30

15 40

30 36

25 68

20 75

30 70

10 60

30 92

35 76

15 18

100 12

8,7 0,56 280

9 1 0 52 260

8,9 0 61 230

8,6 0,73 210 .8 7 0 70 205

8,2 0,52 280

8,0 0,91 190

8 8 0 72 200

8,6 0,45 360

10,9 0,63 320

7,2 0,40 400

1473941

Таблица 3

Содержание, мас.7, компонентов в абразивной массе

Компоненты

Абразивное зерно (электрокорунд нормальный 14А-50-Н) 72

Фенолоформальдегидное связующее (Бакелит жидкий и пульвербакелит в массовом соотношении 1:2) 20

Криолит 7

Усиливающий наполнитель состава 3 (табл. 1 и 2) 1

Физико-механические и эксплуатаци отрезных кругов

Предел прочности при растяжении, кгс/см 247 228

Предел прочности при статическом изгибе, кгс/см 610

Твердость по ГОСТ 18118 — 79 Т2

Теплостойкость по Мартенсу 479

Коэффициент шлифования по

ГОСТ 2 1963-82 (сплав 35 ХГСЛ)

Коэффициент шлифования по

ГОСТ 2 1963-82 (сталь 10Х23Н18) 8,3

Качество обрабатываемой поверхности заготовок

68

12,5 24,8

9 6

9,6

0,5 1,2 онные показатели

0,4

184

198

Т1

428

421

ТЗ

467

1,23

1,21

0,98

0,82

6,2

6,8

8,1

Прижоги

Хорошее

Хорошее

Хорошее

Составитель Н. Балашова

Редактор H. Лазаренко Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 1796/11 Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101