Связка для изготовления абразивного инструмента

 

Изобретение относится к абразивному инструменту для суперфиниширования сталей. С целью повышения изностойкости в состав связки, содержащей оксид щелочного металла и оксид бора, вводится оксид молибдена (MOO<SB POS="POST">3</SB>) при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксид щелочного металла 10-30, оксид бора 20-60, оксид молибдена (MOO<SB POS="POST">3</SB>) 20-60. 1 ил. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ соцИАлистичесних

РЕСПУБЛИК (51)5 В 24 D 3 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4429367/31-08 (22) 24.05.88 (46) 07.04.90. Бюл. № 13 (71) Институт сверхтвердых материалов

АН УССР и 4-й Государственный подшипниковый завод (72) А. С. Смоляр, А. Е. Шило, А. Б. Емельянов, А. А. Орап, В. С. Барков, Д. Л, Виндерман и В. К. Ершов (53) 621.927.079 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1004083,,кл. В 24 D 3/14, 1983.

Изобретение относится к производству абразивных инструментов, в частности к области производства алмазного суперфинишного инструмента на стеклосвязке.

Цель изобретения — создание износостойкой стеклосвязки для суперфинишного инструмента, обеспечивающей высокую износостойкость инструмента при обработке беговых дорожек колец шарикоподшипников из стали ШХ-15.

Поста вле ни а я цел ь дости гается тем, что стеклосвязка, содержащая оксид щелочного металла и оксид бора, дополнительно содержит оксид молибдена (МоОз), причем компоненты взяты в следующем соотношении, мол.%:

Оксид щелочного металла, например оксид натрия (Ха О) 10 — 30

Оксид бора (В Оз) 20 — 60

Оксид молибдена (МоОз) 20 — 60

На чертеже показана кривая спекания и кристаллизации стекла.

ОксиД молибдена является компонентом, способствующим кристаллизации данного стекла. Кроме того, такой состав стеклосвязки обеспечивает равномерное распреде. Я0,„. 1555117 А 1

2 (54) СВЯЗКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к абразивному инструменту для суперфи ни ши рова ни я сталей. С целью повышения износостой кости в состав связки, содержащей оксид щелочного металла и оксид бора, вводится оксид молибдена (МоОз) при следующем соотношении компонентов, мол.%: оксид щелочного металла 10 — 30, оксид бора 20 — 60, оксид молибдена (МоОз) 20 — 60. 1 ил., 1 табл.

Ж ление компонентов, что препятствует ликвации стекла. В процессе термообработки выделяются кристаллы составов, богатых содержанием оксидов молибдена и щелочного С металла (например, Na20 2МоОз), которые обладают повышенными антифрикционными ф свойствами. Коэффициент трения исходного стекла по стали ШХ-15 составляет 0,25, а при кристаллизации стекла с выделением кристаллов, обладающих антифрикционными Ql свойствами 0,15. Контроль спекания и крис- ф таллизации стекла осуществляют по значениям разности температур между началами экзоэффектов и окончаниями эндоэффектов на кривых дифференциально-термичес- 3 кого анализа (ДТА).

Только при оптимальном значении температурной разности (АВ) на кривой lITA при условии, что масса навески и скорости нагрева одинаковы по всех случаях, стекла обладают необходимым комплексом физикомеханических свойств, обеспечивающих высокую износостойкость. Это подтверждается испытаниями инструмента. Для приведенного состава, применяемого для изготовления суперфинишного инструмента, разность температур равна 40 С, при этом часть оксида

1555117

Формула изобретения молибдена выступает как стеклообразователь, который вызывает дополнительное упрочнение связки, а следовательно, повышение износостойкости инструмента.

Пример. Отвешивают навески компонентов шихты состава, мас.Я: карбонат натрия (NagCOg) 16,4; борная кислота (НзВОз) 38,6; оксид молибдена (Vl) (МоОз) 45, которые смешивают и перетирают в ступе 3 — 5 мин либо в шаровой мельнице.

Из полученной смеси в фарфоровом тигле варят стекло при 900 С в течение 45 мин, которое выливают на обезжиренную ацетоном или бензином пластину из нержавеющей стали. После остывания стекло измельчают и подвергают помолу в шаровой мельнице, после чего его просеивают через сито размерами ячеек 100 мкм. Затем навески стекла (4 г), микропорошков синтетического алмаза АСМ 14/1О (4,8 г) и электрокорунда

ЭБМ 10 (4,4 г) смешивают в ступе в течение 30 мин либо в механическом смесителе до устранения видимой неоднородности. Полученную смесь увлажняют 2 — 3 каплями воды и т1цательно перемешивают. В предварительно смазанную машинным маслом прессформу засыпают навеску, разравнивают ее, после чего прессуют брусок 11)(10)(50 мм.

После распрессовки брусок подвергают сушке при 90 — 95 С в течение 1,5 — 2 ч. Затем производят обжиг по следующему режиму, подъем температуры до 300 С, выдержка

40 мин, подъем до 600 С, выдержка 30 мин, остывание в печи до 100 С, после чего изделие выгружают. Подъем температуры осуществляют со скоростью 150 — 200 С/ч.

Аналогично описанному примеру изготовляют бруски на опытных связках, составы которых вместе с результатами лабораторных испытаний приводятся в таблице.

Лабораторные испытания осуществляют на операции суперфиниширования колец

Я 45 из стали ШХ-15 (HRC=58 — 62) с использованием суперфинишной головки СФГ100, установленной на токарном станке 1К62, алмазными суперфинишными брусками 11)(10

Х10Х50 мм АСМ 14/10 (100® концентрации) на предлагаемых составах связки и на известной связке КЗ-02 (СК-8). Кольца предварительно шлифуют до шероховатости поверхности R.=0,5 — 0,7 мкм, после чего осуществляют суперфин иширо ванне методом врезания. Обработка проводится одним бруском, колеблющимся с частотой 1400 дв. ход/

/мин и амплитудой 3 мм. Сила прижима составляет 100 Н, частота вращения детали 100 об/мин, машинное время обработки

20 с. Состав СОЖ,g) .масло И-5Л 85; керосин 12; олеиновая кислота 3.

Из таблицы видно, что бруски на связках 1 — 5 пригодны для использования в промышленности (износостойкость выше, чем на известной связке в 1,7 — 3 раза).

Связки 6 — 9 непригодны, так как их износостойкость либо находится на уровне известной связки, либо значительно ниже. Составы связок 10 — 12 пригодны для использования в промышленности и приводятся для подтверждения возможности использования в качестве щелочного компонента оксидов лития и калия (140; К О).

Поверхности колец, обработанных брусками на связках 1 — 5, имеют показатели шероховатости лучше, чем колец, обработанных алмазными брусками на связке КЗ-02 (СК-8) . При этом отмечается стабильный съем 10 — 12 мкм у брусков на предлагаемой связке и нестабильный съем 7 — 10 мкм у брусков на известной связке.

Связка для изготовления абразивного инструмента, включающая оксид щелочного металла и оксид бора, отличающаяся тем, что, с целью повышения износостойкости инструмента, она дополнительно содержит оксид молибдена (МоО ) при следующем со:отношении компонентов, мол.Я:

Оксид: щелочного металла 10 — 30 бора 20 — 60 молибдена (МоОЗ) 20 — 60.

1555117

Содержание комнонентов, мол.7

Износ бруска, мм/кольцо

Связка

В 03 М ООксид щелочного металла

Известная КЗ-02 (СК-8) 0,08

Составитель Н. Балашова

Редактор Н. Тупица Техред И. Верес Корректор Т Мазец

Заказ 526 Тираж 606 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

Предлагаемая

2

4

6

8

11

Na О

Na О

Ыа О

Na O

Na,О

Ыа,О

Na,О

Na 0

Na О

Ь 0

К О

К О

40 40

60 30

20 50

30 60

50 20

45 20

65 30

15 65

60 15

40 40

40 40

20 50

О, 25

О, 030

О, 035

О, 050

О, 040

О, 080

0,10

0,12

0,09

О, 025

О, 025

О, 040