Состав для пропитки абразивного инструмента на керамической связке, предназначенного для шлифования плазменных покрытий на никелевой и железной основе

Изобретение относится к составам для пропитки абразивного инструмента на керамической связке, применяемым на операциях механической обработки деталей. Состав для пропитки абразивного инструмента на керамической связке содержит органическое вещество и воду. В качестве органического вещества состав содержит триэтаноламин и олеиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Триэтаноламин 42-70 Олеиновая кислота 8-13 Вода Остальное

В результате обеспечивается повышение стойкости абразивного инструмента и удельной производительности обработки при низкой шероховатости шлифованной поверхности. 2 табл.

 

Область техники

Изобретение относится к области абразивной обработки, в частности, при шлифовании труднообрабатываемых плазменных покрытий на никелевой и железной основе без применения смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и может быть использовано при изготовлении и эксплуатации абразивных инструментов.

Уровень техники

Известны составы для пропитки абразивного инструмента, содержащие растворенные органические соединения с последующей стадией сушки без дополнительной термообработки (Авт. св. СССР №1283069, кл. B24D 3/34, 1987, Бюл. №2; Авт.св. СССР №1255412, кл. B24D 3/34, 1986, Бюл. №33; Авт.св. СССР №1386436, кл. B24D 3/34, 1988, Бюл. №13).

Однако указанные пропиточные составы имеют следующие недостатки: ограниченная область применения; незначительное повышение стойкости абразивного инструмента и удельной производительности обработки (отношение объема снятого металла к объему изношенного инструмента).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является состав для пропитки абразивного инструмента по Авт.св. СССР №1710324, кл. B24D 3/34, 1992, Бюл. №5.

Импрегнатор, применяемый в данном составе, - водный раствор карбамида и тиокарбамида. Данный импрегнатор имеет ряд значительных недостатков, таких как: количество химически активных веществ непосредственно в зоне контакта абразивного зерна и металла незначительно; повышение стойкости абразивного инструмента и удельной производительности несущественно.

Задачей изобретения является устранение вышеотмеченных недостатков известных импрегнаторов с целью повышения стойкости шлифовальных кругов и удельной производительности обработки при удовлетворительной шероховатости шлифованной поверхности.

Сущность изобретения

Поставленная задача достигается тем, что в составе для пропитки абразивного инструмента, содержащем органические вещества и воду, в качестве органических веществ при импрегнировании используют триэтаноламин и олеиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Триэтаноламин 42-70
Олеиновая кислота 8-13
Вода Остальное

Составы готовят растворением в воде вначале олеиновой кислоты, а затем триэтаноламина в указанных соотношениях при 15-40°C. Пропитка абразивного инструмента производится методом свободного капиллярного поднятия при погружении в раствор на 0,75 высоты инструмента. Время пропитки 3-5 мин в зависимости от размера и формы абразивного инструмента. После пропитки инструмент сушат в течение 1-3 суток при 15-30°C. В табл. 1 приведены примеры пропиточных составов (составы 2-6) и состав прототипа (состав 1) для проведения их сравнительных испытаний.

Технологические испытания указанных составов проведены на плоскошлифовальном станке модели 3601 методом врезного шлифования с использованием абразивных кругов типоразмера ПП 150×20×32 мм с характеристикой 25AF60O6V35 (25А25НСТ16К7). Режимы шлифования: скорость резания - 22 м/с; скорость продольного хода стола - 7 м/мин; вертикальная подача - 0,01 мм/дв. ход.

Шлифуемый материал - микропористые плазменные покрытия из порошка интерметаллида марки ПВ-Н85Ю15 на никелевой основе1 (1далее просто ПВ) (HRC 25-30) и порошковой композиции на железной основе2 (2далее просто ПЖ), состоящей из 10% по массе порошка интерметаллида марки ПВ-Н85Ю15, 10% самофлюсующего порошкового сплава ПР-НХ17СР4, остальное - железный порошок ПЖРВ 2.200.26 (HRC 40-45). Обрабатывались плазменно-напыленные образцы призматической формы с размерами 100×70×22 мм. Шлифование производилось без охлаждения. В аналогичных условиях были проведены испытания круга, пропитанного составом-прототипом.

За основные показатели процесса шлифования были приняты стойкость шлифовальных кругов, удельная производительность за период стойкости, шероховатость обработанной поверхности и мощность шлифования.

Продолжительность каждого опыта равнялась периоду стойкости круга, который определялся по появлению на обработанной поверхности видимых прижогов и других дефектов шлифования. Шероховатость шлифованной поверхности контролировалась на профилографе - профилометре АБРИС-ПМ7. Для замера мощности шлифования применялся однофазный лабораторный ваттметр Д539.

Для каждого из указанных составов делали три-пять дублирующих опытов с целью получения достоверных данных. По каждой серии экспериментов определялись средние значения показателей. Сводные данные по выбранным показателям для всех испытанных пропиточных составов (составы 2-6), а также для состава-прототипа (состав 1) при шлифовании плазменных покрытий представлены в табл. 2.

Анализ полученных данных показывает, что лучшие результаты достигались при концентрации триэтаноламина и олеиновой кислоты в растворе соответственно 70 и 13 мас.% (состав №6). Предлагаемый пропиточный состав №6 обеспечивает повышение стойкости абразивного инструмента и удельной производительности обработки при шлифовании покрытия ПВ соответственно в 1,26 и 1,22 раза, а покрытия ПЖ - в 1,24 и 1,20 раза по сравнению с составом-прототипом. Пропиточный состав №6 обеспечивал также некоторое снижение (на 2-6%) шероховатости шлифованных поверхностей и мощности шлифования.

Повышение режущей способности пропитанных кругов объясняется образованием в процессе шлифования граничного смазочного слоя, предотвращающего схватывание ювенильных поверхностей абразивного зерна и обрабатываемых плазменных покрытий. Указанный смазочный слой образуется в результате разрушения слабых химических связей поверхности абразивных зерен с молекулами триэтаноламина и олеиновой кислоты.

Эффективная толщина смазочного слоя определяется концентрацией компонентов, входящих в состав импрегнатора, и прежде всего триэтаноламина. При концентрации триэтаноламина в растворе менее 40 мас.% образуется недостаточная толщина граничного смазочного слоя, что приводит к увеличению площади адгезионного схватывания ювенильных поверхностей. При достижении концентрации триэтаноламина в растворе 70 мас.% практически полностью исключается адгезионное схватывание ювенильных поверхностей, и дальнейшее повышение концентрации не приводит к снижению показателей шлифования. Вместе с тем при повышении концентрации триэтаноламина резко возрастает вязкость пропиточного состава, что приводит, во-первых, к существенному увеличению длительности процесса пропитки, и, во-вторых, к уменьшению объема пор, а значит, и к ухудшению условий размещения в них стружки и повышению интенсивности засаливания круга.

Состав для пропитки абразивного инструмента на керамической связке, предназначенного для шлифования плазменных покрытий на никелевой и железной основе, содержащий органическое вещество и воду, при этом в качестве органического вещества он содержит триэтаноламин и олеиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Триэтаноламин 42-70
Олеиновая кислота 8-13
Вода Остальное



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к производству абразивных инструментов из электрокорунда белого на керамических связках с номерами структуры 12-22. Абразивная масса для изготовления высокоструктурного абразивного инструмента включает абразив, керамическую связку, клеящие и увлажняющие добавки, мелкодисперсный порошкообразный оксид железа и наполнитель.
Изобретение относится к области инструментального производства и может быть использовано, в частности, при изготовлении алмазных инструментов. Масса для алмазного инструмента содержит алмаз, органическое связующее и углеродный наполнитель.
Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при производстве и эксплуатации абразивного инструмента на керамической связке. Осуществляют пропитку абразивного инструмента в емкости с водным раствором, содержащим 20-25 г дийодида хрома на литр воды, с обеспечением фиксации дийодида хрома в поровом пространстве инструмента при периодическом встряхивании емкости.

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при изготовлении и эксплуатации абразивных инструментов. Состав для пропитки абразивного инструмента содержит в качестве органического вещества газообразователь - гексахлорпараксилол (1,4-бис-трихлорметилбензол), а в качестве растворителя - толуол при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: гексахлорпараксилол 36-38, толуол - остальное.
Изобретение относится к составам полировального инструмента со связанным абразивом для финишной обработки неметаллических материалов, таких как оптическое стекло, кристаллические материалы, лейкосапфир, карбид кремния, природные и искусственные камни и т.п.
Изобретение относится к области абразивной обработки, в частности к составам для пропитки абразивного инструмента и может быть использовано в процессе изготовления и эксплуатации абразивных изделий, применяемых для шлифования различных сталей и сплавов.
Изобретение относится к производству абразивных инструментов на керамических связках с высокими номерами структуры. Абразивная масса содержит абразив в виде смеси зерен трех групп: первая группа - зерна размером в пределах 160-420 мкм, вторая - зерна размером в пределах 120-159 мкм, а третья - зерна размером в пределах 90-119 мкм.
Изобретение относится к производству абразивных инструментов на керамических связках с высокими номерами структуры. Абразивная масса включает смесь абразивных зерен c различной зернистостью, размеры которых составляют 60-160 мкм и 160-420 мкм, при этом объемное содержание абразивных зерен с меньшей зернистостью составляет 5-100 % от объемного содержания абразивных зерен с большей зернистостью.

Изобретение относится к структурированному абразивному материалу с верхним слоем и может быть использовано, например, с вращающимся инструментом. .
Изобретение относится к структуре на основе стекловолокон, покрытой смоляной композицией, предназначенной для упрочнения абразивов в связке. .

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при производстве и эксплуатации абразивных кругов на керамической связке. Осуществляют пропитку инструмента водным раствором поверхностно-активных веществ (ПАВ) при комнатной температуре и конвективную сушку при вращении инструмента. Последний помещают в водный раствор ПАВ и подвергают воздействию ультразвуковых колебаний частотой 16-18 кГц и амплитудой 2-3 мм в течение 5-8 мин. Конвективную сушку инструмента осуществляют со скоростью 0,3-0,5 с-1 при температуре 80-95°C и в течение 2,5-3,0 ч при его непрерывном встряхивании. В результате уменьшается длительность пропитки абразивного инструмента и снижается продолжительность конвективной сушки при сохранении качества обрабатываемых поверхностей. 2 табл.
Изобретение может быть использовано для изготовления рабочих органов машин разного назначения, взаимодействующих с высокоабразивной средой. Способ включает термическое воздействие на высокопрочный металл, придание ему заданной формы, крепление образованного износоустойчивого элемента к рабочему органу оборудования. Образуют трубчатую полую металлическую оболочку, например, прямоугольного, эллиптического, круглого или треугольного сечения. Полость оболочки полностью заполняют смесью флюса и порошкообразного высокопрочного металла и подвергают ее высокотемпературному воздействию. Спекают смесь до образования монолитного тела и образования зоны диффузии шириной от 10 до 30% толщины трубчатой оболочки между боковой поверхностью тела сплава и внутренней боковой поверхностью трубчатой оболочки. Полученный износоустойчивый элемент закрепляют к рабочему органу оборудования с помощью газовой или электродуговой сварки, образуют опорную поверхность в виде зоны диффузии между поверхностью рабочего органа и внешней частью металлической оболочки. Воздействием абразивной среды на упомянутый элемент удаляют металлическую оболочку, которая находится вне зоны, образованной опорной поверхностью. Технический результат заключается в обеспечении возможности придания любой необходимой формы износоустойчивому элементу и высокого качества крепления к любой металлической поверхности рабочего органа.

Изобретение относится к износостойкому элементу, взаимодействующему с абразивной средой, и может быть использовано в машиностроении в разных областях промышленности, в частности, изобретение может быть использовано для изготовления рабочих органов машин разного назначения, взаимодействующих с абразивной средой. Упомянутый износостойкий элемент содержит износостойкое монолитное тело, выполненное из смеси кремнистого или марганцовистого флюса с порошком карбида бора, или карбида вольфрама, или карбида титана, подвергнутых термическому воздействию. Упомянутое тело расположено в полости металлической трубчатой оболочки, полость которой имеет круглое, или прямоугольное, или треугольное, или эллиптическое сечение. Упомянутый износостойкий элемент имеет зону диффузии, полученную за счет высокотемпературного воздействия и расположенную между упомянутыми телом и оболочкой. Ширина упомянутой зоны диффузии составляет от 10 до 30% толщины металлической трубчатой оболочки, а на внешней стороне металлической трубчатой оболочки выполнена опорная поверхность, обеспечивающая возможность присоединения износостойкого элемента посредством газовой или электрической сварки к металлической поверхности рабочего органа. Обеспечивается получение износостойкого элемента, обладающего высокой прочностью и возможностью продолжительного динамического взаимодействия с абразивной средой. 3 ил.
Наверх