Масса для изготовления абразивного инструмента

 

Б. Т, Горшков, Г. К. Ноников, Л. Г. Ноникова, В . кин и В. Н. Мишин 3

Ф

« ...., 1

Электростальский филиал-Московского института стали к сплавов (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к изготовлению абразивного инструмента, предназначенного для силового скоростного шлифования сталей и сплавов.

Известна масса для изготовления абразивного инструмента, содержашая абразивное зерно, органическое связуюшее, неметаллические наполнители: графит, маршалит, тальк и порошкообразный металлический порошок - цирконий в количестве до 5%, обеспечиваюший повышение тепловыделения в контакте абразивного круга с обрабатываемым металлом (1).

Круги, изготовленные с эиэотермическими добавками металлического порошка

tS циркония в количестве до 5% цоказывают хорошие результаты при работе на скорости 80-100 м/с при обработке стали. Для создания более высокого тепловыделения в контакте абразивного круга с обрабатываемым металлом необходимо увеличить содержание экзотермических металлических порошков в абразивном круге.

Однако круги, изготовленные с повышен2 ным содержанием до 10% порошкообраэных металлов типа циркония, обладают недостаточной стойкостью. Низкая стойкость обьясняется тем, что при протекании экзотермических реакций выделяется дополнительное количество теплЬ, которое идет не только в обрабатываемый металл, но и в абразивный круг, что вызывает разложение бакелитовой связки, вследствие ее недостаточной теплостойкости.

Круг теряет прочность и стойкость.

Целью изобретения является повышение эксплуатационных характеристик инструмента.

Указанная цель достигается тем, что в процессе изготовления инструмента в абразивную массу, состояшую из абразивного зерна, органической связки и наполнителей, порошкообразный металлический наполнитель входит в количестве 6-12%, а также масса дополнительно содержит неметаллический тугоплавкий наполнитель в количестве 8-15% от веса абразивной

3317

132,0

f 8Л200

Т1 12

К5 15

2,9

590

14,8.12

3 8И ." .()() Т1

К5

3 86 массы. При этом масса имеет следующее соотношение компонентов, вес.%:

Абразивное зерно 60-67

Пульвербакелит 9-1 2

Жидкий бакелит . 2-3,5

Неметалли чески и наполнитель 2-3,5

Порошкообразный металлический наи олнитель 6-12

Тугоплавкий неметаллический наполните ль 8-1 5

B процессе изготовления абразивного инструмента неметаллический тугоплавкий наполнитель, введенный в абразивную массу в мелкодисперсном состоянии, заполняя межзеренное пространство, способствует увеличению прочности инструмента. Способность указанных металлически порошков поглощать выделяющиеся в процессе изготовления инструмента газообразные составляющие органических связок также повышает прочность абразивного инструмента. В процессе шлифования тепловыделение в контакте интенсифицируется за счет протекания экзотермических реакций химико-технологического горения.

Реакции химико-технологического горения протекают с огромным выдеЯЬнием тепла и температура достигает 2500— о

4000 С. Выделяющееся тепло разупрочняет обрабатываемый металл, облегчая процесс резания, и одновременно расплавляет тугоплавкий неметаллический наполнитель о (Тп 7 900 С) .Расплавление тугоплавкого наполнителя, затвердевающего при перерывах в контакте шлифования, с одной стороны защищает от воздействия тепла органическую связку, а с другой — способствует жесткому зашемлению зерен, расположенных на режущей поверхности инструмента, что приводит к увеличению прочности, стойкости и твердости инструмента, В качестве тугоплавкого неметаллического наполнителя может быть использована, например, керамическая связка типа К5. В качестве порошкообразного металлического наполнителя: титан, цирконий, гафний, магний, алюминий.

Например, электрокорунд, %: 67, 60, 63,5; пульвербакелит 12, 9, 10,5; жидко кий бакелит 3,5, 2, 3; тугоплавкий наполнитель, например К5 8, 15, 11,5; порошкообразный металлический наполнитель

6, 12, 9; криолит 3 5, 2, 2 5.

Тугоплавкий неметаллический наполнитель, введенный в абразивную массу в количестве менее 6%, не оказывает лоложительного эффекта, а введение его более

15% сказывается на снижении механической прочности инструмента

Йля более полного исследования влияния рецептуры абразивной массы на тепловыделение в контакте и сокращение количества необходимых экспериментов приме— няется математическое планирование экспериментов. Реализуется полный факторный эксперимент (ПФЭ) типа И =2, или для данного случая М =2 .

Исследование проводится на абразивных кругах ПП150х20 х32, ° в составе

30 которых варьируются зернистость абразивных зерен, количество титана и керамической связки типа К5, параметром оптимизации является тепловыделение в контакте„ которое оценивается по температуре в образце из стали 40 к13 на глуби35 не 10 мм. Фиксация температуры проводится хромель-копелевой термопарой с диаметром сная 0,2 мм с записью на ос» циллограф Н1 1 7/1.

Результаты наиболее характерных экс40 периментальных данных в частности результаты замера температуры образца из стали 40 13 при шлифовании опытныо ми кругами приведены в таблице.

86331 7

Продолжение таблицы

4 5

Т»

530

11,4

32,1

3 8А200

К5 15

Т1

410

23,4

10,0

38А40

К5

220

Т» 12

К5 15

9,0

9,0

3 8А40

Т» 6

К5 15,38А40

840

7,0

111,0

2-3,5

Составитель Н, Балашова

Редактор М. Дылын Текред 3.-Фанта КоррвюэорА. Ференц

Заказ 7661/24 Тираж 918 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113(?35, Москва, Ж-35, Раушская наб., a. 4/5

Филиал ППГ1 "Патент, г. Ужгород, .ул. Проектная 4

Таким образом, проведенные эксперименты подтверждают возможность активного управления тепловыделением в контакте за счет введения в абразивную массу экзотермических металлических наполнителей типа Т» и тугоплавкого неметаллического наполнителя (типа керамической связки К5).

Формула изобр етечи я

Масса для изготовления абразивного инструмента, содержашая абразивное зерно, пульвербакелит, жидкий бакелит, неметаллический наполнитель и порошкообразный металлический наполнитель, отличаюшаяся тем, что,сцелью повышения эксплуатационных характеристик инструмента при силовом скоростном шлифовании, она дополнительно содержит тугоплавкий неметаллический наполЫ нитель при следуюшем соотношении компонентов, вес.%:

Абразивное зерно 60-67

П ульвербакелит 9-1 2

Жидкий бакелит 2-3,5

Неметалличес кий наполнитель

П орош коо бразный металлический пап олнитель 6-12

З Тугоплавкий неметаллический накопитель 8-1 5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР о № 596430, кл. В 24 D 3/34; 1976.