Керамическая связка для изготовления абразивного инструмента

 

Использование: инструмент можно использовать при обработке металле, стекла, керамики и других материалов Связка содержит шамот, твердую смазку, временное связующее, фриттованное стекло и сульфид выступа при следующем соотношении компонентов , мас.%: шамот 3,0-45,0; твердая смазка 0,5-30,0; временное связующее 5,0- 25,0; сульфид висмута 5,0-40,0; фриттованное стекло остальное 1 табл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л В 24 D 3/14

ГОС УДАР СТ В Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4825410/08 (22) 15.05,90 (46) 07.05.92, Бюл. N 17 (71) Научно-производственное объединение по природным и искусственным алмазам и алмазному инструменту, Научно-производственное объединение подшипниковой промышленности (72) Г.Д.Злочевский, P.T,Æóãèíà, Л.В,Черневский, Б,М.Бродский и А,И,Алферов (53) 621.922.079 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1151442, кл. В 24 D 3/14, 1983.

Изобретение относится к производству алмазного, абразивного и алмазно-абразивного инструмента и может быть использовано на заводах, производящих абразивный инструмент, также для обработки металлов, сплавов, стекла, керамики, самоцветов, полупроводников, диэлектриков и других материаловв.

Цель изобретения — повышение режу- щей способности абразивного инструмента.

Поставленная цель достигается тем, что в керамическую связку, содер>кащую стекло, шамот, твердую смазку и временное связующее, дополнительно введен сульфид висмута В 2ЯЗ при следующем соотношении ингредиентов связки, мас,%: шамот 3,0—

45,0; твердая смазка 0,5 — 30,0; временное связующее 5,0-25,0; сульфид висмута 5,040,0; стекло фриттованное остальное.

Связку, состоящую из перечисленных компонентов, получают смешиванием сухих порошков в смесителе любого типа, обеспечивающем равномерное распределение частиц в объеме приготовленной массы, а затем связку смешивают с абразивом, либо процесс приготовления абразивсодержа. Ж,„, 1731619 А1 (54) КЕРАМИЧЕСКАЯ СВЯЗКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА (57) Использование: инструмент можно использовать при обработке металла, стекла, керамики и других материалов. Связка содержит шамот, твердую смазку, временное связующее, фриттованное стекло и сульфид выступа при следующем соотношении компонентов, мас,%: шамот 3,0 — 45,0; твердая смазка 0,5 — 30,0; временное связующее 5,0—

25,0; сульфид висмута 5,0 — 40,0; фриттованное стекло остальное. 1 табл. щей шихты на основе предлагаемой связки осуществляют в одну операцию.

Из шихты, состоящей из абразива и керамической связки. формуют инструмент в пресс-форме горячим прессованием под давлением 20 †1 МПа при 150 †3 С без выдержки или с выдер>ккой 5 — 20 мин. Полученный брикет-сырец извлекают из пресс-формы, укладывают в печь на подложку и обжиг осуществляют в атмосфере инертного газа или на воздухе, либо брикеты помещают в термостойкую теплопроводную тару. защищают засыпкой технического углерода (сажи) или шамота (либо без защитной засыпки) и, поместив в печь, обжигают при постепенном подъеме температуры до

700 — 800 С. Изделие охлаждают вместе с печью.

В процессе обжига инструмента, когда структура его в значительной степени сформировалась, при 685 С происходит плавление ВЫЗ с разложением на составляющие элементы, Образующаяся сера пропитывает инструмент и ем способствует повышению его износостойкости, прочности, 1731619 препятствует засаливани анию при эксплуата- Испытания брусков проводили на желоции, снижает коэффициент трения. бодоводочном станке-автомате модели ЛЗ—

Висмут же является адсорбционно-ак- 2 61 Ш при окончательном тивным металлом, значительно понижаю- суперфинишировании дорожек качения щим и рочность о ра б абатываемых (в 5 внутренних колец шариковых подшипников основном металлических) материалов, Поэ- типа 306 из стали ШХ15(НВС 62 — 64 ед), истому наличие В в связке повышает режу- ходная шероховатость обрабатываемой пощую способность соответствующего верхности после предварительного абразивного инструмента. Он также обеспе- суперфиниширования Ra 0,16 мкм. чивает отвод тепла из зоны обработки. Кро- 10 Режим обработки: частота вращения

Bi хрупок и способствует кольца4000об/мин, частота колебаний бру-1

+10o самозатачиванию инструмента, Из легко- ска 1100 мин, угол колебаний бруска+ плавких адсорбционно-активных металлов удельное радиальное давление на брусок

Bi ÿâëÿåòñÿ наиболеесильнымпонизителем 1,3 МПа; машинное время обработки 10 с. прочности твердых металлических материа- 15 Состав СОЖ: масло индустриальное И вЂ” 5А лов, 85 ; керосин 12,, олеиновая кислота марУсловия образования Bi из В!25з при ки "Б" З .

Примеры и результаты испытаний суосновными параметрами этой технологии. перфинишных брусков, изготовленных на

В!газ легко диспергируется и хорошо сме- 20 основе предлагаемой связки, приведены в шивается с другими компонентами керами- таблице. ческой связки и с абразивами благодаря Как видно из таблицы, керамическая развитой поверхности его кристаллов, рав- связка, содержащая 5 — 40 мас,ь. Biz з, номерно распределяется в объеме брикета, обеспечивает инструменту хорошую ре>куЭто позволяет в результате обжига получить 25 щую способность. Введение в связку менее инструмент с однородной структурой, что 5 мас. А В газ не обеспечивает образование черезвычайно важно для обеспечения ста- достаточного количества Bi, способного субильности его эксплуатационных показате- щественно повысить режущую способность лей, особенно при изготовлении инструмента, малоразмерного инструмента и инструмен- 30 Увеличение содержания ВЬЯз в связке та, содержащего абразивные микропорош- более 40 мас. приводит к снижению ре>куки. щей способности соответствующего инструB качестве абразива могут быть исполь- мента до уровня показателей, характерных зованы: алмаз, эльбор, фианит, гексанит, для известного инструмента, Вызвано это карбид кремния, электрокорунд, оксиды же- 35 образованием избыточного количества В и леза (III), хрома (III), церия, циркония, пол- серы, настолько упрочняющих инструмент, ирит, нитрид титана и другие абразивные что он трудно прирабатывается по профилю материалы либо различные смеси абрази- детали, снижается его самозатачиваемость вов, и наблюдается некоторое засаливание.

В качестветвердойсмазки могут приме- 40 В результате окончательного суперфиняться отдельно либо в смесях: сера, суль- ниширования дорожек качения колец шарифиды, галогениды, селениды, теллуриды ковых подшипников инструментом на металлов, графит, гексагональный графито- предлагаемой связке, содержащей ВЫз в подобный нитрид бора, другие материалы с количестве 5 — 40 мас.%, шероховатость обмалыми коэффициентами трения, Времен- 45 работанной поверхности достигает Ra = ным связующим является полимерный ма- =0,030 — 0,042 мкм. териал. Таким образом, предлагаемая связка, Инструмент может быть как с корпусом, обеспечивая существенное увеличение ретак и без него. Корпус может состоять, в жущей способности абразивного инстручастности, из связки, на основе которой из- 50 мента, позволяет, при необходимости, готавливают абразивсодержащий слой, но сократить продол>кительность обработки, без абразива, либо с добавкой менее дефи- либо гарантировать сьем необходимого цитного абразива. Он может быть из пласт- припуска материала в единицу времени, массы или другого материала, применяя при этом более мелкозернистые обеспечивающего необходимую прочность 55 абразивы, снижающие шероховатость обраи надежное крепление абразивсодержаще- батываемой поверхности, что повышает качество изделий, На основе предлагаемой связки изго- Формула изобретения товлены абразивные бруски с размерами Керамическая связка для изготовления абразивного инструмента, содержащая шамот, твердую смазку, временное связующее и фриттованное стекло, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения режущей способности инструмента, связка дополнительно содержит сульфид висмута при следующем соотношении ингредиентов связки, мас.70: шамот 3,0 — 45,0; твердая смазка 0,5 — 30,0; временное связующее 5,0—

25,0; сульфид висмута 5,0 — 40,0; фриттован5 ное стекло остальное. о

Содернание ксмпонентов в керамической связке, мас.ь

Соггриание абразивов в инструменте, об. ь

Стекго фриттованСульфид висмута

1вердая смазка! канет из orгеупор- ной

Сульфид цинка

Дисульфид молибдена

Зеленый карбид кремния

64 ск5-I1

Алмаз

ACII5/3 ное гли ы

0,5

18

30

40

50

Составитель В. Коновалов

Техред M,Moðãåíòà/) Корректор О, Кундрик

Редактор А, Мотыль

Заказ 1547 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

7 73035. Москва. Ж-35. Раушская наб., 4/5

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

18,75

18,75

18,75 I8,75

18,75

18,75

18,75

18,75

18,75

6,25

6,25

6,25

6,25

6,25

6,25

6,25

6,25

6,25

Содерыание керамической связки в инструменте, об2

37

37

37

37

37

37

37

37

38

28

18

3

14,5

11

12

12

12

12

12

12

Гексагональный гра р,;топодобный натрид бора

Временное связующее (фенолформальдегидная снопа) 8

8

8

12

5

45 !

О

33

37

37

3т

37

32

37

Средняя рещущая способность бруска (припуск нетепла на диаметр кольца, снимаемый в секунду), мкм/с

0,23

0,38

0,46

0,43

0,40

0,25

0,39

0,43

0,41