Гидроабразивный состав для обработки металлических заготовок Советский патент 1983 года по МПК C09G1/02 

00

ю

00 Изобретение относится к металлообрабатывающей промышленности и пред назначено для обработки металлических изделий гидроабразивными состава ми, имеющими щелочную среду, в условиях предприятий, не специализирующихся вданной отрасли. . Известны абразивные композиции, включающие минеральные заполнители, алмаз, карбид бора, окись алюминия (электрокорунд) и кварцевый песок М и 2 . Однако изготовление известных ком позиций в условиях металлургических предприятий, не имеющих специализированной оснастки и необходимых компонентов, зачастую дефицитных, сопря жено с определенными трудностями. Кроме того, .централизованное обеспечение предприятий такими компонентам или готовыми абразивными массами про изводится неритмично, что приводит к непроизводительным потерям, а производство абразивных композиций в усло виях специализированных предприятий не всегда соответствует возрастающим потребностям металлообрабатывающей промышленности и связано с значитель ными затратами людских и материальны ресурсов. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является гидроабразивный состав для обработки металлических заготовок, содержащий водный раствор щелочи и абра,зив Сз . Недостатком этого состава являетс ограниченность технологических возмо ностей, так как он обеспечивает толь ко окончательную (очистную) отделку деталей после предварительной их обработки гидроабразивной композицией Изготовление состава на основе тради ционно известных компонентов приводит к недостаткам, описанным выше. Кроме ТОГО , при обработке деталей этим составом .необходимую концентрацию щелочной среды поддерживают путем -частых смен раствора или непрерывной его промывки, что усложняет технологию обработки. Цель изобретения - снижение стоимости гидроабразивного состава при сохранении технологических свойств. Поставленная цель достигается тем что гидроабразивный состав для обра ботки металлических заготовок, содержащий водный раствор щелочи и абразив, в качестве абразива содержит шлак конверторного производства окислительного периода выплавки металла мелкопористой ячеистой структуры с включениями свободной извести в количестве 20-25% от массы шлака при следующем соотношении компонентов ,вес.% ; . Абразив 30-40 Водный раствор щелочи , . (рН 8-10) 60-70 В качестве абразивного материала могут быть использованы, например, пшаковые отходы сталеплавильного производства (мартеновский или конверторный шлак окислительного периода выплавки металла, сварочный.шлак). Применение шлаковых отходов в качестве абразивного компонента упрощает технологию приготовления гидроабразивного состава, так как потребности в шлаке каждого металлургического предприятия, могут быть удовлетворены полностью за счет собственных ресурсов. Кроме того, формирование мелкопористой ячеистой структуры в шлаке с включениями свободной извести обеспечивается не специальными технологией и оборудованием, а благодаря косвенным физико-химическим процессам, происходящим при плавления металла в металлургических агрегатах, и кристаллизации шлака в отвалах на открытом воздухе. Лимитированное содержание свободной извести в шлаке (20-25%) также достигается режимом выплавки металла и обусловлено обеспечением необходимых прочностных характеристик абразива (твердости, прочности, износостойкости и т.д.), а также поддержанием нужной концентрации щелочной среды благодаря вымыванию извести из шлакового абразива водой. Увеличение процентного содержания включений извести в шлаковом абразиве (более 25%) нарушает сплошность его структуры и тем самым снижает его прочность. Пониженное содержание включений извести (менее 20%) ослабляет концентрацию щелочного раствора и ухудшает свойства гидроабразивного состава. Установленное со- отношение компонентов (шлаковый абразив 35 вес.% и жидкая щелочная среда 65 вес.%) в гидроабразивном составе обеспечивает получение наилучших показателей при обработке заготовок. Хменьшение стоимости гидроабразивногосостава достигается благодаря низкой стоимости пшакового абразива и снижению трудозатрат на его получение. Соотношение кo /moнeнтoв в гидроабразивных составах и содержание включений извести в шлаке приведены в табл.1.

Таблица 1

ГИДРОАБРАЗИВНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ОБРАЮТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК, содержащий водный раствор щелочи и абразив, отличаютИ йс я. тем, что, с целью снижения его стоимости при сохранении технологических свойств, в качестве абразива он содержит шлак конверторного производства окислительного периода выплавки металла, мелкопористой ячеистой структуры с включениями свободной извести в количестве 20-25% от массы шлака при следующем соотношении компонентов, Bec.%s Абразив . 30-40 Водный раствор щелочи 09 (рН 8-10)60-70

В качестве абразивного компонента используют шлак конверторного производства, взятый из отвалов. Испытания предлагаемого состава проводят в сравнении с известным, в котором основой гидроабразивной смеси служит электрокорунд. Во всех случаях жидкая среда имеет щелочную реакцию, причем в известном составе нужная концентрация щелочного раствора (рН 8-10) поддерживается путем портоГидроабразивИз табл.2 следует, что предлагае-обеспечивает эффективную обработку

мый гидроабразивный состав в сравне-металлических заготовок за более конии с известным наряду с низкой стой-роткйй период, времени, причем наилучмостью и простотой в изготовлении 651 комплексом свойств обладает соеянной его промывки, а в предпагаемомблагодаря постепенному вымыванию включений свободной извести водой из

кусков шлакового абразива. Испытания проводят после обработки гидроабразивным составом каждой партии деталей в количестве 1000 шт.

в табл.2 приведены двойства преЛлагаемых и известного гидроабразивных составов. ,

Таблица-2

Контролируемые параметры

S1008228

тав 2, который принят за оптимальный.ходит его самозатачивание. ПериодиНаличие мелкопористой ячеистой струк-ческий анализ щелочной среды показытуры в шлаковом абразиве, а такжевает, что она имеет необходимую конвозможность самопроизвольного под-центрацию (рН 8-10), которая самопродерживания нужной концентрации раст-извольно поддерживается на протяжении вора щелочной среды уменьшают степень всего цикла обработки благодаря взазатупления и засаливания режущих кро-имодействию воды с включениями извесмок кусков шлака в сравнении с элек-ти, содержащимися в шлаковом абразиве, трокорундом.В езультате этого отпадает необходиВ процессе обработки деталей пред-мость в частых сменах раствора или

лагаемым гиброабразивным составом по 0непрерывной его промывки, что упрощамере истирания наружных режущих кро-ет технологию обработки, сокращает

мок шлакового абразива обнажаютсярасход извести и исключает наличие

внутренние новые кромки, т.е. проис-замкнутой системы водоводов.