Масса для изготовления абразивного инструмента Советский патент 1985 года по МПК B24D3/14 

ел

1

Изобретение относится к производству алмазного, абразивного и алмазно-абразивного инструмента и може быть использовано на заводах, производящих абразивный инструмент, преймущественно для заточки и доводки режупщх инструментов, для обработки металлов, сплавов, стекла.

Известна масса для изготовления абразивного инструмента, состоящая из абразива и керамической связки, включающей по массе 38% фриттового стекла марки Ф1 в качестве связующего, 46% шамота из огнеупорной глины в качестве наполнителя для придания прочности и получения заданных геометрических форм и размеров инструмента, 8,5% алюминия для теплопроводности, 7,5% карбида бора, который введен в состав связки для увеличения твердости и износостойкости инструмента, и 6% временного связукмцего - полимерного материала. Из указанной массы формуют при нагреве инструмент, извлекают его из пресс-формы, укладьтают на поддон и спекают в печи в атмосфере окружающей среды при 700-800°С в засыпке шамота или без засьтки в зависимости от формы и размера инструмента ll.

Недостатком известной массы является то, что введение в массу карбида бора, особенно в случае применения для полировального и суперфинишного инструмента, значительно упрочняет изделие, увеличивает его твердость. В результате такой инструмент очень плохо прирабатывается (прирабатываемость - способность рабочей поверхности инструмента приобретать форму поверхности обрабатываемой детали), быстро засаливается, не обеспечивает требуемого съема металла и необходимой шероховатости обработанной поверхности, что не позволяет использовать его на автоматизированном оборудовании.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик инстру мента прирабатываемости,самозатачивания, качества обработки с обеспечением требуемой производительности) путем снижения его твердости.

Поставленная цель достигается тем что в массе для изготовления абразивного инструмента, содержащем абразив и керамическую связку, включающую

шамот, алюминий, фриттованное стекл марки Ф1 и временное связующее, в крамическую связку дополнительно введен дисульфид молибдена MoSj при следующем соотношении ингредиентов связки, мас.%:

Шамот35,0-46,0

Алюминий5,0-10,0

Дисульфид молибдена 4,0-14,0 Фриттованное стекло Ф130,0-40,0 Временное связующее (полимерный материал)5,0-10,0 а абразив и керамическая связка взяты в соотношении, об.%:

Абразив12,5-37,5

Керамиче екая

связка62,5-87,5

Фриттованное стекло марки Ф1 имеет следующий состав, мас.%:

Окись кремния SiOj 47,5-52,5 Окись натрия 6,7-7,35

3,8-4,2

Окись калия Окись лития 5,7-6,3

Окись бария ВаО6,7-7,35

Борный ангидрид BjOj13,7-14,7

Окись алюминия

AljOj9,5-10,5

Остальные окислы 1,9-2,1 Предлагаемую массу, состоящую из перечисленных компонентов связки и абразива, получают смешиванием сухи порошков в смесителе любого типа, обеспечивающем равномерное распределение частиц в объеме массы. Из массы, состоящей из абразива и керамической связки, формуют инструмент в пресс-форме горячим прессованием под давлением 200-1000 кгс/см при 100-300°С без выдержки или с выдержкой 5-20 мин. Полученные брикеты извлекают из пресс-формы, укладывают на поддон, засыпают сажей или шамотом (либо без засьтки) и обжигают в печи при постепенном подъеме температуры до 700-800С в атмосфере окружающей среды. Изделия охлаждают вместе с печью. МоО, образующийся в результате окисления MoS на первой стадии нагревания инструмента при обжиге, вследствие недостатка кислорода вторично вступает в реакцию с MoSj, что ведет к образованию двуокиси молибдена MoOj. Таким образом, в готовом инструменте содержится одновременно MoO и МоО,, к поверх3

ности которых другие компоненты связки имеют слабую адгезию, в результате чего снижается твердость связки, что обеспечивает лучшую прирабатываемость и самозатачиваемость инструмента.

Освобождающаяся при разложении MoSj атомарная сера активно вступает в реакцию с окислами щелочных металлов, входящих в состав фриттованного стекла, которые расплавляются при температуре выше . Образующиеся сульфиты этих металло также уменьшают твердость связки. Кроме того, при температуре начинается сублимация МоО,, что способствует некоторому разупрочнению структуры абразивсодержащего слоя инструмента, придавая ей микропористость.

Исходный MoSj, , введенный в состав предлагаемой массы, является тонкодисперсным порошком, размеры частиц которого менее 7 мкм. Он хорошо смешивается с другими компонентами и равномерно распределяется в объеме изделия, что позволяет в процессе обжига избежать дефектов в структуре инструмента, регулировать твердость абразивсодержащего слоя на микроуровне, обеспечивая ее стабильность. В ка честве абразива могут быть использованы: алмаз, эльбор, гексанит, электрокорунд, окись хрома, карбид

514424

титана, карбид кремния и другие абразивные материалы либо их смеси, например, двойные (алмаз и карбид кремния зеленый) или тройные (алмаз, 5 эльбор и электрокорунд). Временным связующим является полимерный материал.

Инструмент может быть как с корпусом, так и без него. Корпус может

to состоять, в частности, из связки, на основе которой изготавливают абразивсодержалций слой, но без абразива либо с добавкой менее дефицитного абразива. Он может быть из

f5 пластмассы или другого материала, обеспечивающего необходимую прочность и надежное крепление абразивсодержащего слоя. Из предлагаемой массы были изготовлены абразивные

20 бруски.

Испытания брусков проводили на суперфинишном станке модели JI3-261 при обработке дорожек качения внутренных колец шариковых подшипников

25 типа 306/02 из стали ШХ15(НКС62-64ед

Режим обработки: число оборотов изделий ч 400 об/мин; радиальное давление Р 1 МПа; число качений инструмента tj. 1 too мин ; время обработки Тщ 6 с; СОЖ - масляная эмульсия (масло И5А +12% керосина). Примеры и результаты испытаний суперфинишных брусков из предлагаемой массы приведены в таблице в сравне-. НИИ с известным ивструментом.

711514428

Как видно из таблицы,инструмент,4 масЛ приводит к получению инструсодержащий 4-14 мас.% MoSj, в отли-мента со значительной твердостью.

чие от известного инструмента хорошоТакой инструмент хуже гпу абатываетприрабатьшается, не засаливается вся, быстро засаливается и не обеспепроцессе эксплуатации, обеспечивает 5чивает получение требуемой шеротребуемую шероховатость обработан-ховатости обработанной поверхноной поверхности, производительность,сти. позволяюпогю снимать необходимый припуск металла за ограниченный цикл Применение MoS в количестве

машинного времени при работе на авто- более 14% вызывает значительное

матическом и полуавтоматическом обо-уменьшение твердости инструмента,

рудовании, -что теряет свою износостойкость и

Применение в предлагаемой абра-даже может разрушаться в процессе

зивной массе MoS в количестве менее. эксплуатации.

МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА, содержащая абразив и керамическую связку, включакнцую шамот, алюминий, фриттованное стекло Ф1 и временное связующее, отличающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик инструмента путем снижения его твердости, керамическая связка дополнительно содержит дисульфид молибдена при следующем соотношении ингредиентов связки, мас.%: Шамот35,0-46,0 Алюминий5,0-10,0 Дисульфид молибдена4,0-14,0 Фриттованное стекло Ф1 30,0-40,0 Временное связующее5,0-10,0 а абразив и керамическая связка (Л взяты в соотношении, об.%: Абразив12,5-37,5 Керамическая связка 62,5-87,5