Способ изготовления шлифпорошков из синтетических сверхтвердых материалов
Использование: изготовление бурового, правящего, камнеобрабатывающего и других видов инструмента, работающего в условиях повышенных нагрузок. Сущность изобретения: исходный материал подвергают предварительной ситовой классификации по зернистости. Каждую полученную группу зерен подвергают дроблению и повторной ситовой классификации с выделением шлифпорошка той же зернистости, которая подвергалась дроблению. 1 з.п. флы, 2 табл.
COIO3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 B 02 С 23/16
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
° »
ЪФ (21) 4917243/33 (22) 05,03,91 (46) 30.04.93. Бюл. № 16 (71) Институт сверхтвердых материалов АН
УССР (72) А,И,Боримский, С.M,Óìàí и Ю.И.Никитин (56) Артюхов В.П. и др. Высокопрочные шлифпорошки из синтетических алмазов. .Ж, Сверхтвердые материалы, К.: Наукова дум а, 1988, ¹ 2, с.29 — 31. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШЛИФПОРОШКОВ ИЗ СИНТЕТИЧЕСКИХ СВЕРХТВ Е РДЫХ МАТЕРИАЛОВ
Изобретение относится к изготовлению шлифпорошков из сверхтвердых материалов (СТМ) и может быть использовано при изготовлении шлифпорошков из синтетических алмазов и других СТМ. Шлифпорошки, получаемые предлагаемым способом, предназначены для изготовления бурового, правя щего, камнеобрабаты ваю щего и других видов инструмента, работающего в условиях повышенных нагрузок.
Цель изобретения — упрощение процесса и снижение трудоемкости изготовления без снижения прочности шлифпорошков.
Эта цель достигается тем; что исходный продукт (очищенный продукт синтеза) подвергают предварительной ситовой классификации по зернистостям, затем каждую полученную группу зерен подвергают дроблению и повторной ситовой классификации с выделением шлифпорошка той же зернистости, которая подвергалась дроблению.
Если выделенный повторным рассевом шлифпорошок подвергнуть сортировке по
„„!Ж„„1811897 Al (57) Использование; изготовление бурового, правящего, камнеобрабатывающего и других видов инструмента, работающего в условиях повышенных нагрузок. Сущность изобретения: исходный материал подвергают предварительной ситовой классификации по зернистости, Каждую полученную группу зерен подвергают дроблению и повторной ситовой классификации с выделением шлифпорошка той же зернистости, которая подвергалась дроблению. 1 з.п. флы, 2 табл. форме и шероховатости зерен (например, на тех же вибростолах), достигается повышение прочностных характеристик шлифпорошкэ по сравнению с прототипом, что отражено в п.2 формулы предмета изобре-, тения..
Сущность заявляемого изобретения заключается в следующем.
Сверхтвердые материалы, например, синтетические алмазы синтезируются, как в виде монокристаллов, так и в виде их сростков (агрегатов). Как показали проведенные нами исследования, наиболее качественными являются те зерна, которые синтезированы в виде монокристаллов, Зерна, которые . получены после дробления сростков, более дефектны и соответственно менее прочны.
Причем, чем крупнее исходные сростки, тем большее количество граней подвергалось сращиванию и соответственно больше дефектность и меньше прочность полученных зерен. На основании проведенных исследований и разработан заявляемый способ. По%
1811897
c»i пр дварительной ситовой классификации и;юдукта синтеза в каждую зернистость выделяются монокристаллы данной крупное и и сростки более мелких зерен. После дробления такого продукта сростки разрушаются и затем при ситовой классификации отсеиваются, Выделяя путем ситовой классификации шлифпорошок той же зернистости, которая подвергалась дроблению, по существу получают порошок, состоящий из монокристаллов, обладающих наименьшей дефектностью, т,е, повышенной прочностью. Таким образом, заявляемый метод позволяет получать шлифпорошки повышенной прочности без применения операции сортировки. Это обеспечивает упрощение аппаратурного оформления, поскольку отпадаег необходимость в прйменении специальных сортировочных аппаратов(например, вибростолов), Снижается также трудоемкость процесса, поскольку производительность ситовой классификации в несколько раз выше, чем сортировки (для ситовой классификации—
5-10 тыс. кар/ч, для сортировки на вибростолах — 800-1000 кар/ч). Если же выделенный повторным рассевом шлифпорошок в соответствии с п.2 формулы предмета изобретения подвергнуть сортировке по форме и шероховатости поверхности зерен, то получают порошок, превышающий по прочностным характеристикам порошок, полученный по способу-прототипу. Это обуславливается тем, что при такой последовательности операций на сортировку поступа6т порошок, содержащий повышенное количество прочных зерен, что позволяет йри одной и той же эффективности и роцесса сортировки выделить более прочный поро. шок. Таким образом, именно заявляемая посладовательность операций обеспечивает повйаение прочностных характеристик целевого продукта. Аналогичные процессы могут йр оис ход йть и при изготовле,нии порошков из других СТМ, в том числе и прирбдных алмазов.
Сущность данного способа поясняется следуМЩйми и римерами его осуществления, Пример 1, Исходный продукт синтеза после обогащения и химической очистки подвергается предварительной ситоврй классификации на зернистости. Классификацию алмазного сырья полученной массы
4536 карат проводят в следующей последовательности.
Составляют набор сит с размерами ячеек 560, 400, 315, 250, 200 мкм по убы вающему размеру. Засыпают" на верхнее сито
Р 120 мм не более 200 г алмазного порошка
55 стей 500/400 — 250/200 в отдельности сортируют на вибростоле по .форме и шероховатости йоверхности. Конечные продуктй сортировки направляют на определение показателя прочности порошков.
Режимы процессов классификации и сортировки аналогичны режимам по примерам ММ 1, 2; Полученные результаты представлены- в табл,2 (графы 8, 9, 10).
Применение патентуемого способа позволяет упростить процесс изготовления
Р и подвергают рассеву в течение 10 минут на вибросите конструкции ИСМ, Режимы работы вибросита: частота вибрации 250 1/мин, амплитуда 8 мм, По окончании времени классификации порошки выгружают иэ каждого сита в отдельную емкость с обоэначе° нием зернистости: +500, 500/400, 400/315.
315/250. 250/200, -200. Повторяют загрузку и классификацию до полной переработки
"0 партии исходного сырья.
Затем каждую зернистость в отдельности подвергают дроблению, В данном случае использовали роторную дробилку конструкции ИСМ при частоте вращения ро15 тора 2800 об/мин, и производительности 40 тыс. кар/ч.
Порошок каждой зернистости после дробления проходит повторную ситовую классификацию на зернистости по описан20 ной выше последоватсльности. Полученные целевые зернистости порошков направляют на определение показателя прочности в соответствии с методикой ГОСТа 9206-80 "Порошки алмазные".
Результаты испытаний представлены в табл,1 и 2 (графы 2, 3, 4).
Пример 2. Шлифпорошки зернистостей 500/400, 250/200, полученные в примере 1, подвергают разделению по форме и
30 шероховатости поверхности зерен с целью " повышения прочностных характеристик (по и. 2 формулы изобретения). Для сортировки применяли вибростол конструкции ИСМ при соответствующих режимах для каждой зернистости.. Производительность процесса сортировки данных зернистостей составила 280 — 180 г/ч.
Результаты испытаний представлены в табл,2 (графы 5, 6, 7), 40 Пример 3, Для сравнения проводили испытания способа изготовления шлифпорошков в соответствйи с прототипом.
Исходный продукт синтеза после обогащения и химической очистки подвергается
45 дроблению на роторной дробилке при частоте вращения ротора 2800 об/мин, Раздробленное сырье направляют на операцию ситовой классификации на зернистости
500/400 — 250/200. Шлифпорошки зернисто1(1 11гз97
Таблица 1
Результаты изготовления шлифлорошков в соответствии с и. 1 формулы изобретения
Зернистость продуктов после
Выход продук тов после предварительной классификации
Хара теристики илифпорошлор после /!робления и повторной классифика ии
500/400
400/315
3!5/250
250/200
- гоо карат прел варительной сито вои клагси- фикации врат проч
Н кар проч тт карат проч
Н карат проч.
Н карат
43
71
116
1.3
2.6
8,!
12,1
+ 500 202
500/40 559
400/31 998
315/25á 1039
250/209 836 . 200 902 !
Лтого: 4536
41
44
4.4
12.3
22,0
22.9
18.5
19.9
0.9
0,9
67 334
379
52
1.5
7,4
8.3
37
42
54
112
57
118
366
548.
16
139
336
6З4*
0,2
0,4 з.о
7,4
14,0
23
41
4З
67
109
27
44
112
153 гоо
0.6
0,9
2.5 з.а
4.4
* — целевые продукты классификации.
Таблица 2
Характеристика шлифпорошков, полученных различными методами
Характеристика шлифпорошков, полученных по и, 1 о м лы изоб етения
Зернистость шлиф-
Характеристика шлифпорошков, полученных по п. 1 и и. 2
Характеристика шлифпорошков, полученных по порошка прочность,Н выхо прочность,Н выхо прочноСтаяH выхо
% карат карат карат
122
173
152 °
134
500/400
400/315
315/250
250/200
44
379
54.8
634
0,9
8,3
12,1
14,0
28
261
429
435
81
116
112
109
0,6
5,7
9,4
9,6
37
394
527
599
0,8
8,7
11,6
13,2
118
116
103
П р и м е ч а н и е. Выход приведен в % от массы исходного продукта.
Составитель А,Боримский
Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор B.Ïåòðàø
Редактор
Заказ 1543 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.. Ужгород, ул, Гагарина, 101 шлифпорошков из синтетических сверхтвердых материалов (при использовании способа по п.1), а при использовании п,1 и п.2 формулы изобретения достигается повышение прочности порошков на 23-50% по сравнению с прототипом, Формула изобретения
1. Способ изготовления шлифгорошков из синтетических сверхтвердых материалов, включающий дробление исходного материала и ситовую классификацию по зернистости, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и снижения трудоемкости изготовления без снижения прочности шлифпорошков, исходный материал подвергают предварительной ситовой классификации по зернисгости, затем каждую полученную группу зерен подвергают
5 дроблению и повторной ситовой классификации с выделением шлифпорошка той же зернистости, которая подвергалась дроблению.
2, Способ по и, 1, отличающийся
10 тем, что, с целью повышения прочности шлифпорошков, выделенный повторной ситовой классификацией шлифпорошок подвергают сортировке по форме и шероховатости поверхности зерен.
