Абразивная масса Советский патент 1983 года по МПК B24D3/28 

f Изобретение относится к области изготовления абразивного инструмент для скоростного обдирочного шлифова ния как методом холодного, так и горячего прессования. Известна абразивная масса для изготовления шлифовального инструмента, .содержащая абразив, органическое связующее на основе фенолфор мальдегидной смолы и наполнитель, содержащий соединения кальция (крио лит и термически обработаннай извес няк) 11 . Криолит и термически обработанны известняк, вступая в твердофазное взаимодействие при температурах пол меризации, обеспечивают увеличение адгезии наполнителей к связующему. Однако адгезия технического криолит к связующему не достаточна для повы шения ПРОЧНОСТИ инструмента, поскол ку твердофазное взаимодействие напо кителей не обеспечивает адгезионной прочности композита. Кроме того, ввиду Статически неравномерного рас пределения, этих наполнителей в абра зивной массе твердофазное взаимодействие происходит в локальных объ мах, поэтому прочностные и эксплуатационные показатели инструмента являются недостаточно стабильными, а наличие фторидов в криолите (до 5) делает абразивную массу токсичной. Цель .изобретения - повышение про ности шлифовальных кругов путем повышения адгезии компоненто.в массы к органическому связующему, а также снижение токчисности при изготовлен и эксплуатации инструмента. Поставленная цель достигается тем, что в абразивную массу, содержащую абраизв, органическое связующее на основе .фенолформальдегидной смолы и наполнитель, включающий сое динения кальция,; дополнительно вве ден криолитизированный кремнезем при следующем соотношении компонент вес.%: 72-85,3 Абразив Органическое связующее Криолитизированный1,6-6,5 кремнезем Соединения Остальное кальция Органическое связующее содержит в своем составе, вес.%: фенолформал 12 дегидную смолу (пульвербакелит), 91-6; фурфурол t,, антраценовое ма ело , 2. Для кругов горячего прессования в качестве наполнителя масса содержит смесь каменноугольного кокса и соединений Са в- виде термически обработанного известняка, содержащего в своем составе 30-70 СаО и 30-70 Для кругов холодного прессования в качестве наполнителя из соединений Са масса содержит алебастр (СавОф 0,5 Н2.0). Криолитизированный кремнезем получают путем синтеза отходов производства технического криолита, и он представляет собой смесь фторалюминатов натрия (хиолита . криолита NaiAl Рб ссз слабо сформированными (недостроенными ) кристаллическими.решетками и аморфного оксида кремния (SiOa.)- Криолитизированный кремнезем в 2,5-3 раза дешевле технического криолита и имеет следующий химический состав, м.д. : Фтор|Р) . Натрий (Na) 17-23 Алюминий (др) k -1 Окись железа (fe/iCh.,) не более 0,25 Сульфаты (SO).; не более 1,0 Влага,не более1,0 Оксид (91 Ог) 18-43 Распределение компонентов (фторалюминатов натрия и аморфного оксида кремния в криолитизированном кремнеземе однородное и равномерное, чего нельзя добиться механическим смешиванием тех же компонентов. Фазы, присутствующие в криолитизированном кремнеземе, имеют незавершенное строение кристаллической структуры, что способствует повышенной реакционной активности с другими компонентами связки. При изготовле нии из предлагаемой смеси шлифовальных кругов и их экс-i луатации наполнители, содержащие оединения Са, такие как термически бработанный известняк, алебастр, ступают в интервале температур 10000 С в твердофазную реакцию с фторлюминатами. . 8 результате взаимодействия обазуются мелкодисперсные продукты:

af, М aF, силикаты сложного соста:ва и фторалюминаты Са, которые способствуют дисперсионному упрочнению круга. Наличие SiOi в аморфном сое-тоянии увеличивает акцепторные свойства элемента Si в высокой степени окисления, что обеспечивает увеличение адгезии наполнителей к органическому связующему и катализирует реакцию фторалюминатов с соединениями Са.

Несформированная переходная структура фторалюминатов также способствуе активному твердофазному взаимодействию с наполнителями, содержащими соединения Са, что обеспечивает повышение эффективности дисперсионного упрочнения, а, следовательно, и прочности круга.

Пониженное содержание фторидов в составе криолитизированного кремнезема снижает токсичность процесса изготовления и эксплуатации инстру..мента.

Приме р ы-. 1-3. Лля КРУгов горячего прессования берут смесь циркониевого и нормального электро:корунда, смачивают фурфуролом, пере ,мешивают в течение 10 мин, затем засыпают наполнителем: каменноугольный кокс, термически обработанный известняк, криолитизированный кремнезем в мелкодисперсном состоянии фракций 100 мкм и связующее фенольное порошкообразное марки СФП-ОПЭА. Компоненты перемешивают в течение 10 мин, смачивают смесь антраценовым маслом и перемешивают еще в течение 10 мин. Из полученной массы ои ТбЗ+Б С, давлении 350+ 10 кгс/см прессуют образцы с выдержкой под прессом в течение 10 мин, которые , затем подвергают термической обработке в камернс м бакелизаторе при 185°С в течение 20,5 ч.

П р и м е р « . Аналогично примерам 1-3 изготавливают образцы из известной абразивной массы ( по известному) .

Образцы, полученные по примерам t - 4, испытывают на механическую прочность при растяжении на приборе ЗИП Р-5с усилием разрыва 5 т. Данные сведены в таблицу.

о

СМ vD

сэ

LTi о

(VJ 1Л

ОО 1Г

Ш VD

О

О LA -4- -3СЧ см

ил tr

со

so

ч% #

м

1Л vD

см

в:

I та ш о о о

0}

а

г«-

С

с

vO

л

о

ил

L. О

q о

о

X

tM чО

is;

in

1Л

со

СМ

ъ

ил

ил

ОО

ОО

чО

г

ол

ол

ОО

со

CSJ

см

ил

ил

см ггг00

ОО

ОО

ОО

.

п

- см Примеры5 7 . Для изготовления кругов холодного прессования берут шлифовальный материал - электро корунд нормальный и при перемешивании смачивают жидким бакелитом. Перемешивание производят в течение 3 мин, затем в мешалку подают .с.вязующее фенольное порошкообразное и наполнители (алебастр, криолитизированный кремнезем в мелкодисперсном состоянии) и перемешивают в течение 10 мин Из полученной массы формуют образцы при давлении 2б5 кгс/см с выдержкой под прессом 30 с., отверждают при нагревании до 18оС в бакелизаторе. Примерб ,8 . Аналогично примерам 5 7 изготавливают образцы из известной абразивной массы. Круги холодного прессования предназ102 ,8 начены для шлифования с СОЖ, поэтомуг образцы, полученные по примерам S 8 испытываются па механическую проч ность при растяжении как в сухом виде, так и после замачивания в водном содовом растворе. Данные сведены в таблицу. Как видно из таблицы, прочность на разрыв при растяжении образцов, изготовленных из предлагаемой массы, выше прочности на разрывобразцов, изготовленных из известных масс в среднем на П%. Изготовление и эксплуатация шлифовальных кругов из предлагаемой массы протекает без .загрязнения атмосферы ввиду значительного сокращения токсичных фторисных газовыделений.