Способ изготовления абразивных изделий Советский патент 1984 года по МПК C04B41/06 B22F3/08 

Изобретение относится к производству абразивного инструмента преимущественно для финишной обработки труднообрабатываемых материа лов методом абразивного и электроxи ичecкoгo хонингования и шлифова ния , Известен способ изготовления ал мазного инструмента на металлической связке, при котором формующие полости пресс-форм полируют до получения зеркальной Поверхности, к которой не прилипает шихта m . Недостатком известного способа является то, что получение зеркаль ной поверхности на формующих полос тях пресс-формы связано с большой трудоемкостью, а срок службы невелик, так как при выталкивании брикета из пресс-формы на формующи полостях образзпотся задиры и царапины, что приводит к тому, что ших та прилипает к форму}ощик полостям и, следовательно, количество выхода отформованного абразивного изделия уменьшается. Известен способ получения качественных изделий из керамики и кермета, при котором на поверхности спекаемой заготовки на основе окиси алюминия наносят пастообразный слой из смеси порошков угля и титана с органическим растворителем толщиной 0,2 мм. После окончательной сушки заготовки подают в печь для горячего гидростатического спекания, проводимого при 13601400 под 2000 атм в течение 60 мин в среде аргона 21 . Недостатком известного способа является то, что нанесенная на поверхности заготовки смесь очень мала по толщи:не и при давлении 2000 атм материал заготовки неизбежно внедряется в формообразующие поверхности печи, а это приводит к тому, что при выталкивании готового отформованного изделия из печи происходит частичная потеря матери ла заготовки. Известен также способ изгото-вле ния абразивных изделий sj, при ко тором производят формообразование из керамической шихты взрьгоной ударной волной с последующей термической обработкой. В качестве шихты берут смесь зерен электроко71Iрунда фракций .500-1000 мкм 500180 мкм порошка порообразователя 2. Недостатком известного способа является то,- что при формообразовании изделий взрывной ударной волной происходит контактное взаимодействие материала шихты с формующими поверхностями, приводящее к образованию прочного соединения между прессовкой и формующими поверхностями. В целях дальнейшей термообработки прессовку необходимо отделить от формующих поверхностей, в результате чего определенная часть отформованного изделия теряется, оставаясь на формующих поверхностях. Наиболее ,близким к изобретению является способ изготовления абразивного инструмента, заключающийся в том, что абразивные материалы смешивают с компонентами связки, засыпают в пресс-форму. Кроме того, перед засьткой шихты на формующие поверхности наносят смазку, содержащую графит 4j . Недостатком известного способа является то, что тонкий слой смазки по действиям давления прессования входит в поры прессовки, позволяя абразивным зернам внедряться в формующие поверхности. В результате этого при выталкивании прессовки из пресс-формы происходит частичная потеря отформованного изделия . Цель изобретения - увеличение выхода абразивного материала. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления абразивных изделий из керамического порошка на основе оксида алюминия путем предварительного нанесения на стенки формы покрытия, засыпки порошка и формообразования взрывной ударной волной с последующей термической обработкой, наносят покрытие следующего состава, мас.%: . Едкий натр 10-20 . Кварцевый песок 15-30 Сода25-40 Вода3-5 Жидкое стекло Остальное, причем толщина покрытия 1,5-2,5 мм, с последующим нагреванием до 800900 С в течение 1,0-2,0 ч. Предварительное нанесение на стенки формы противопригарного покрытия толщиной 1,5-2,5 мм, в качес ве которого используют смесь указанного состава с последующим нагреванием до 800-900 0 в течение 1,0-2,0 ч позволяет при формообразовании шихты ударной волной получить между стенками формы и формуе мой прессовкой прослойку из чистого алюминия, позволяющую легко отделить прессовку от формы, что увеличивает количество выхода отформованного абразивного материала. При формообразовании шихты ударной волной происходит активизация химического взаимодействия составляющих компонентов противопригарного покрытия между собой, приводящее к образованию силиката натрия, активно выступающего в химическую реакцию с окисью алюминия (материалом керамической шихты), в результате чего последняя восстанавливается до чистого алюминия. Создание прослойки из чистого алюминия не да ет возможности зернам керамической шихты внедряться в поверхность формы, благодаря чему и возможно легкое отделение отформованного абразивного изделия от стенок формы, что увеличивает количество его выхода. Увеличение количества выхода отформованного абразивного изделия важно также для получения фасонного абразивного изделия (трубчатого, дискового), где незначительная потеря формы абразивного изделия при формовании приводит к 100%-ному браку, так как при последующей термообработке восстановить потерю фор мы не удается. Предлагаемый способ изготовления абразивных изделий заключается в следующем. Приготавливают шихту из керамических порошковых материалов в состав которой входят зерна элект рокорунда основной фракции (5001000 мкм) и дополнительной (500180 мкм) при соотношении основной фракции к дополнительной- 60-40%, вводят в смесь порошок порообразоватепя в количестве 10-ДО% от объема дополнительной фракции электрокорунда . Приготавливают противопригарное покрытие из смеси на основе соды при следующем соотноше714НИИ компонентов, вес.л: едкий наТр 10-20J кварцевый песок сода 25-40; вода 3-5; жидкое стекло ; остальное, покрывают этой смесью стенки формы толщиной 1,5-2,5 мм и нагревают в течение 1,0-2,0 ч до 800-900°С. Затем в приготовленную форму засыпают шихту из керамических порошковых материалов, производят формообразование изделий из шихты взрывной ударной волной, возникающей при взрыве заряда толщиной 70-100 мм взрывчатого вещества - аммонита, которым обкладывают ампулу со смесью и который обеспечивает давление 00-900 кбар. Термическая обработка - спекание при 1300-1800 0 в течение 2-8 ч обеспечивает образование прочных связей между зернами за счет активизации диффузионных процессов, а также образование пор оптимального размера и количества путем .возгонки порообразователя. Испытания абразивного изделия, полученного предлагаемым способом, проводились при обработке стали 38Х2МЮА методом электрохимического хонингования. При обработке использовали электролит следующего состава, вес.%: поваренная соль 15, мыльный клей АНСК 50-25; вода остальное. Электрохимическое хонингование осуществлялось при технологическом токе J 300 а, напряжеНИИ - 10 В, скорость возвратно-поступательного движения изменялась от 0,15 до 0,20 м/с, скорость вращательного движения находилась в пределах 0,5-1,2 м/с, давление прижима хонинговальных брусков к обрабатываемой поверхности равнялось 0,4-0,8 МПа. Результаты испытаний приведены в таблице. Как следует из таблицы, оптимальным соотношением компонентов в смеси является следующее, вес,%: едкий натр 10-20; вода 3-5; силикатный песок 15-30J сода 25-40; жидкое стекло остальное, оптимальной толщиной покрытия - 1,5-2,5 мм, оптимальными режимами нагревания формы - диапазон температур 800-900 С в течение 1,0-2,0 ч.

CnOCOR ИЗГОТОШ1ГЛИЯ АБРАЗИВНЫХ ИЗДЕШП из керамического порошка на основе оксида алюминия путем предварительного нлмесения на стенки формы покрытия, засыпки порошка и формообразования взрывной ударной волной с последующей термической обработкой, отличающ и и с я тем, что, с целью увеличения выхода, наносят покрытие следующего состава, мас.%: РЛКИЙ натр10-20 Кварцевый песок 15-30 Сода25-40 Вода3-5 Жидкое стекло Остальное, причем толщина покрытия 1,5-2,5 мм, (Л с последующим нагреванием до 800900 0 в течение 1,0-2,0 ч.