Состав для пропитки абразивного инструмента

 

Изобретение относится к абразивной обработке, в частности к пропитке абразивного инструмента. Цель изобретения - повышение эксплуатационных свойств инструмента путем снижения температуры и мощности шлифования. Состав содержит стеариновую кислоту, гидроксид калия, мочевину и гидроксид алюминия при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: мочевина 11-15; гидроксид алюминия 2,5- 3,5; гидроксид калия 1-2; стеариновая кислота остальное. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (! !) (5!)5 В 24 0 3/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4612304/08 (22) 05.12.88 (46) 07.06.91. Бюл. М 21 (71) Одесский политехнический институт (72) В.B.ßêóøåâà (53) 621.922.079 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1449337, кл. В 21 0 3/34, 1986, (54) СОСТАВ ДЛЯ ПРОПИТКИ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к абразивной

Изобретение относится к абразивной обработке, в частности касается пропитки абразивного инструмента, Цель изобретения — повышение эксплуатационных свойств инструмента путем снижения температуры и мощности шлифования.

Состав содержит стеариновую кислоту, гидроксид калия, мочевину и гидроксид алюминия при следующем соотношении ингредиентов, мас. $:

Мочевина 11-15

Гидроксид алюминия 2,5-3,5

Гидроксид калия 1 — 2

Стеариновая кислота Остальное.

Стеариновая кислота широко используется в составах для механической обработки металлов как основное смазывающее и охлаждающее вещество. Однако, обладая ограниченным температурным диапазоном, внутри которого сохраняются ее высокие реологические свойства, она не может быть успешно использована при интенсификации процесса шлифования. В предлагаемом составе, помимо обычного назначения, играет роль среды для взаимного растворения обработке, в частности к пропитке абразивного инструмента. Цель изобретения — повышение эксплуатационных свойств инструмента путем снижения температуры и мощности шлифования. Состав содержит стеариновую кислоту, гидроксид калия, мочевину и гидроксид алюминия при следующем соотношении ингредиентов, мас. : мочевина 11-15; гидроксид алюминия 2,53,5; гидроксид калия 1-2; стеариновая кислота остальное. 2 табл. остальных ингредиентов. Поскольку необходимым условием проведения упомянутого процесса является наличие насыщенной смеси, использование компонента в количестве, большем указанного предела, нецелесообразно. Кроме того, при излишке стеариновой кислоты состав по своим технологическим свойствам приближается к действию чистого вещества.

Снижение процентного содержания также нежелательно ввиду черезмерного уплотнения среды в процессе изготовления состава и,как следствие, снижения растворимости гидроксида алюминия. При эксплуатации подобных концентрационных вариантов в зоне резания скапливаются излишки продуктов высокотемпературного разложения, что отрицательно сказывается на коэффициенте трения и соответственно мощности микрорезания.

Мочевина применяется в качестве вещества, способствующего переходу в раствор нерастворимого в стеариновой кислоте

А!(ОН}з через образование комплекса с мочевиной, обладающего высокой фазовой устойчивостью в расплаве стеариновой кислоты.

1653940

Другим положительным свойством мо евины является ее способность при термическом разложении (250 С и вы ш e)

Образовывать циануровую кислоту в короткие промежутки контакта контртел, которая, как установлено при лабораторных исследованиях является пассиватором поверхности абразивных зерен. Следствием названной особенности компонента являет я снижение засаливания абразивного инструмента.

При использовании в составе мочевины количестве, большем указанных пределов, наблюдается ухудшение гомогенности среы и обратное расслоение импрегнатора. роме того, образуется черезмерное количество соответствующих продуктов термического разложения и, как следствие, повышение коэффициента трения и снижеНие эффективности состава, Недостаток вещества ведет к неполноМу переходу гидроксида алюминия в общий ,раствор, снижая качество и выход основного продукта.

Функциональное назначение гидроксида алюминия заключается в улучшении физико-химических характеристик имнр за счет образования, растворимого в стеариновой кислоте комплекса с мочевиной. Наличие названного комплекса в основной среде улучшает эдсорбцию состава при высоких температурах и повышает термоустойчивость гомогенной тройной системы.

Избыток компонента способствует фЬрмированию грубого шлама при термическом распаде состава в процессе абразивной обработки металла из-за насыщенности его раствора при изготовлении импрегнатора.

Недостаток гидроокиси алюминия уменьшает концентрацию комплекса

Al{OH)a — карбамид, негативно отражаясь на общих реологических свойствах трибосостава.

Добавление небольшого количества гидроокиси калия повышает термостэбильность состава и предотвращает разделение фаз при критической температуре стеариНОВОЙ КИСЛОТЫ.

Содержание КОН, большее указанных пределов, способствует процессу щелочного распада стеариновой кислоты и разложению мочевины. Уменьшение содержания компонента приводит к ухудшению триботехнических качеств готового продукта.

Технология изготовления,импрегнатора.

B.ðåàêòîð помещают 2/5 нэвески стеариновой кислоты, расплавляют, добавляют

55 мочевину, затем вносят гидроокись алюминия, и смесь выдерживают в течение 30 мин (температура -140 С) с периодическим перемешиванием {2-3 раза по 1-2 мин). В указанный промежуток времени происходит формирование комплекса А!(ОН)з — карбамид и образование двухфазной (негомогенной) среды. Затем температуру расплава поднимают до 150-155О С, выдерживают 60 мин и добавляют навеску гидроксидэ калия, в течение последующих 30 — 40 мин происходит взаимное растворение компонентов и их полная гомогенизация. На последнем этапе в реактор вносят остаток стеариновой кислоты, расплавляют, и готовый состав выдерживают 10-15 мин при двух- трехкратном перемешивании.

Пропитку кругов производят при 98 — 105О С с неполным погружением в расплав торцовой стороной и с выдержкой до появления сплошной пленки импрегнатора на наружной его части.

Концентрат представляет собой твердую, гомогенную, светло-коричневую массу с температурой плавления, в зависимости от количественного содержвния компонентов, лежащей в пределах 105 — 120 С. Готовый состав желтого или светло-коричневого цвета с т.пл. 87 — 95 С.

По описанной технологии приготовлены 5 составов импрегнатора 3 в пределах предлагаемых концентраций и 2 на запредельные значения массовых соотношений.

Примеры приготовления составов импрегнэтора приведены в табл.1. Механизм действия импрегнатора исследуется физико-химическими методами анализа тонких слоев и лабораторным моделированием прооцессов микрорезания, Основным фактором снижения энергозатрат, теплонэпряженности и износа абразивного инструмента следует считать явления модификации поверхностей контакта контртел зэ счет адсорбции и накопления частиц гидроокиси алюминия и продуктов пиролиэа мочевины и стеариновой кислоты, приводящих

K образованию изолирующих пленок с низким коэффициентом трения.

Испытания проводят кругами марки

25А25пСТ! 6К8 на азотированных сталях марки ЭИ 415. Площадь шлифования 4х100 мм . Абразивный инструмент подвергнут импрегнированию составами из табл.1 и составами, взятыми за известный и базовый объект.

Исследуют зависимость мощности и температуры в зоне шлифования от величины истинного объема (при ширине обрабатываемой детали В = 4 мм), 1053940

Остальное

Таблица 1

Таблица 2

Составитель Л.Сергеева

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А.Осауленко

Редактор Л.Бобкова

Заказ 1916 Тираж 458 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР.

113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб., 4/5

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

Режим обработки следующий:

Чкр * Зб Mlc, Чдвт * 0,17 м/с, Snon О, t переменная.

Результаты испытаний приведены Ь табл.2.

Формула изобретения

Состав для пропитки абразивного инструмента, содержащий стеариновую кислоту, гидроксид калия и мочевину, о т л и ч à юшийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных свойств инстумерта путем снижения температуры и мощности шлифования, состав дополнительно содержит гидроксид алюминия при следующем

5 соотношении ингредиентов, мас. ®:

Мочеаина 11-15

Гидроксид алюминия 2,5-3,5

Гидроксид калия 1-2

Стеариновая

10 кислота