Масса для изготовления абразивного инструмента

 

Изобретение касается изготовления алмазно-абразивного инструмента на металлической связке методом порошковой металлургии. Целью изобретения является повышение антифрикционных свойств массы и улучшение ее адгезионных свойств к обрабатываемой поверхности. В связку, содержащую медно-галлиевый сплав, дополнительно введены терморасщепленный графит и мелкодисперсная сместь алюминия зернистостью 40 мкм и менее. Сплав содержит, об.%: медно-галлиевый сплав 70-80 (15-20 об.% галия)

терморасщепленный графит 1-20

окись алюминия 10-20. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19> (И) (59 4 В 24 D 3/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР (21) 4310432/25-08 (22) 14.07.87 (46) 23.07.89. Бюп. Ф 27 (71) Научно-производственное объединение по природным и искусственным алмазам и алмазному инструменту

"ВНИИАлмаз" и Институт элементоорганических соединений им. А.Н.Несмеянова (72) Е.В.Рудман, Ю.H.Íîâèêîâ, Л.В.Бейлина, О.Б.Белявская, В.Г.Сафронов, А.Г.Кошелев, В.А.Манжар и М.Е.Вольпин (53) 621.922.079(088.8) (56) Патент Франции У 1136006, кл. В 24 D 1957.

Изобретение относится к области изготовления алмазно-абразивного инструмента на металлической связке методом порошковой металлургии.

Цель изобретения — повышение качества обработки поверхности алюминия.

Масса для изготовления абразивного инструмента содержит медно-галлиевую основу, в которую введены терморасщепленный графит (ТРГ) и в качестве абразива мелкодисперсная окись алюминия зернистостью 40 мкм и менее при следующих соотношениях компонентов, об.Ж:

Медно-галлиевый сплав (15-20 мас.X галлия) 70-80

2 (54) МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение касается изготовления алмазно-абразивного инструмента на металлической связке методом порошковой металлургии. Целью изобретения является повышение антифрикционных свойств массы и улучшение ее адгезионных свойств к обрабатываемой поверхности. В связку, содержащую медно-галлиевьп» сплав, дополнительно введены терморасщепленный графит и мелкодисперсная смесь алюминия зернистостью 40 мкм и менее. Сплав содержит, об.7.: медно-галлвевый сплав 70 — 80 (15-20 мас.7. галлия), терморасщепленный графит 1-20; окись алюминия

l0-20. 3 табл.

ТРГ 1-20

Окись алюминия 10-20

Медно-галлиевый сплав имеет хорошую пластичность и высокую адгеэию к алюминию, поэтому при натирании поверхности алюминиевого поршня он прочно удерживается на ней.

Мелкодисперсный окисел алюминия вводится в медно-галлиевую основу для создания ювенильной поверхности и снижения коэффициента трения трущихся пар обрабатываемых деталей. Кроме того, введение мелкодисперсного А1 О в медно-галлиевую пластичную основу оказывает дисперсионноупрочняюший эффект и повышает износостойкость антифрикционных брусков. Выбор Al оq в качестве абразива

3 149509 иэ известного ряда (карбид кремния, карбид бора, алмаз) объясняется тем, что по сравнению с другими окись алюминия является мягкоработающим абразивом и при попадании в моторное масло не оказывает отрицательного влияния на работу двигателя.

ТРГ может быть получен из природного или синтетического графита пу- 10 тем введения серной кислоты химическим или злектрохимическим методами и последующего гидролиза при 8002000 С„ В зависимости от условий получения ТРГ представляет собой поро- 15 шок от серого до черного цвета с на сыпным весом 0,02-0,8 г/см . В отлиэ чие от обычных графитов в ТРГ существенно нарушено плоскопараллельное расположение сеток графита, что уве- 20 личивает поверхность графита и уменьшает его насыпной вес. Кроме того, высокая доступность углеродных сеток графита в ТРГ резко изменяет адгеэионные свойства к наполнителям и связующим.

Введение графита для придания массам антифрикционных свойств известно, однако ТРГ обладает лучшими антифрикционными свойствами, чем гра- 30 фит и имеет более высокую адгеэионную способность по отношению к алюминию, Введение ТРГ в металлическую связку производится в таких количествах, чтобы снизить коэффициент трения, но не ослабить ее прочность.

В табл. 1 приведены составы предлагаемой массы.

Благодаря введению в состав : — 40

20 об.7. ТРГ связки имеют низкий коэффициент трения, высокую теплопроводность, хорошую смазывающую способность и высокую адгеэионную способность (хорошее удержание связки 45 в рисках и плато алюминиевого поршня).

Адгезионная способность определяется измерением предела прочности на разрыв двухслойных брикетов алюминий — связка.

Введение в состав связки ТРГ в количестве менее 1 об.Х является недостаточным для получения необходимых антифрикционных свойств (коэффициент трения 0,42, табл. 2), а введение свьппе 20 ot5„X приводит к ее сильному разупрочнению и слабому удержанию в рисках и плато обрабаты8

4 ваемой алюминиевой поверхности.

Коэффициент трения предлагаемых свя3оК (составы 1-5) в 5-9 раз меньше по сравнению с известной связкой.

Р> случае обработки брусками из известной связки наблюдается слабое удержание связки на алюминиевой поверхности.„

В табл. 2 приведены сравнительные показатели инструмента, изготовленного с использованием предлагаемой массы и известной, Технология изготовления связки заключается в следующем.

Медно-галлиевый сплав тщательно перемешивают с ТРГ и затем с мелкодисперсной окисью алюминия. Шихта о прессуется и спекается при 600-700 С, затем подвергается в горячем состоянии давлению Р = 1,5 тс/cM

На основании укаэанных составов связок были изготовлены хонбруски

АБХ 125х8»5 »3 и для сравнения хонбруски на известной связке. Испытания брусков проводились при окончательной обработке наружной поверхности поршней к двигателям. После копирной обточки юбки поршней имелась поверхность, характеризуемая следующими параметрами: Ка 2,5-3,2 мкм, К р»

16-20 мкм, Антифрикционная обработка порпгией производилась двумя антифрикционными брусками размером 125»

»8»5»3 при следующих режимах: n = г — 350 об/мин, = 1 мин, P = 5 кг/см,, В табл. 3 приведены результаты испытаний брусков.

Таким образом, обработка изделий, в частности поршней двигателей внутреннего сгорания, брусками, изготовленными с использованием предлагаемой массы, позволяет исключить задиры на обрабатываемой поверхности, улучшить удержание связки, которая натирается на поверхность поршня, улучшает антифрикционные свойства этой поверхности, что позволяет уменьшить выход двигателей из строя ввиду задиров.

Формула изобретения

Масса для изготовления абразивного инструмента, содержащая абразив и медно-галлиевый сплав, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества обработки поверхности алюминия, масса дополнительно!

495098 содержит терморасщепленный графит (ТРГ), а в качестве абразива — окись алюминия при следующем соотношении компонентов, 06 ° 7,;

Медно-галлииHf.lH сплав

70-80

1-20

10-20

ТРГ

5 Окись алюминия

Таблица

Компоненты

Медно-галлиевый сплав (содержание галлия 17,5 мас.й) 70

ТРГ 20

Окись алюминия зернистостью 40 мкм и менее

Таблица 2

ИэвестПредлагаемая масса

Свойства — — — ная мас1 2 3 4 5 6

7 са

Предел прочности при раэрыве6, кгс/мм

Коэффициент трения

2,2 2,3 2,8 2,) 2,7 ),4 ),2 0,8

0,06 0,08 0,10 0,07 0,10 0,20 0,42 0 57

Таблица 3

Покаватели

Нэвестная мас Т Т са

1,2 1,5

8... .13

Расход брусков при обработке

1 и поверхиосъ ти nopsweA c ллосковершинной ловерхиоствш, см брусков

Наличие кадиров или царапин на обрабатываемой детали

Параметры шероховатости обра ботанной поверхности:

Ra

ФЮМ

Содержание, об. Ж, в составе

T Г1

1 2 3 4 5 6 7 8

75 80 80 80 60 92,5 79

15 5 10 1 15 0,05 1

10 10 )5 10 19 25 7,45 20 с

Предлагаемая масса

J ГЕ1

1 0 0,8 0 5 0,9 0,6 2,0 0,2 f 5

Нет Нет Нет Нет Нет Нет Нет Нет

l,5 1,2 1,06 1,5 1,0 1,3

12 10 8 13 7 9