Масса для изготовления абразивного инструмента Советский патент 1986 года по МПК B24D3/34 

Изобретение относится к изготовле нию абразивного инструмента, предназначенного преимущественно для финишной обработки твердого сплава и других труднообрабатываемых материалов .

Цель изобретения - повышение стойкости инструмента за счет повьшения степени алмазоудержания в связке.

Поставленная цель достигается тем что масса для изготовления абразивного инструмента, содержащая органическое связующее, металлический наполнитель, галогениды, дополнительно содержит аэросил, в качестве органического связутащего фторопласт, а в качестве металлического наполнителя сплав, с содержанием (мас.%) олова 19-44, свинца 56-81, в качестве га- Логенидов бромид меди и калия, причем компоненты взяты в следующем со- отнощении, мас.%:

Сплав олова

и свинца . 10-25

Бромид меди10-15

Бромид калия 4-20

Аэросил3-5

ФторопластОстальное

Состав предлагаемого металлического наполнителя имеет температуру плавления на 30-50°С ниже температуры спекания композиции связки, что делает еГо более активным для взаимодействия в процессе спекания с выбранными галогенидами - бромидами меди и калия. Эти галогениды, обладая высокими реакционными способностями каждый в отдельности, в совокупности их усиливают. При этом в процессе спекания в связке образуются комплексные соединения типа CUjPbBrg и CuSnBrg , наличие которых не имеется ни в одной из аналогичных связок. Эти соединения имеют свойства поверхностно-активных веществ, способствующих деструкции обрабатываемой поверхности, например твердого сплава, облегчая процесс шлифования При этом уменьщаются силы резания, контактная температура и мощность шлифования. Кроме TOI-O, инструмент стабильно работает в режиме самозатачивания, исключая потребность в правке.

В связке отсутствует потребност7з в введении твердой смазки, так как органическим связующим выбран фторопласт, например, марки ФП-40, материал с антифрикционными свойствами, КОТОРЫЕ объясняются тем, что малые межмолекулярные силы не приводят к значительному притягиванию других веществ и сопротивлением деформированию, что уменьщает объем полимера, участвующего в процессе трения..

Введение аэросила в количестве, значительно уменыиенном, в сравнении с составами, где он вводится в качестве наполнителя, позволило получить связку с оптимальными физико-механическими свойствами при сохранении хорощей способности к смешиванию -с всех компонентов связки с абразивными tикpoпopoщкaми.

Масса для изготовления абразивного инструмента обладает хорощими технологическими свойствами - невы- сокими температурой спекания в диапазоне 280-310°С на воздухе и давлением прессования около 100 МПа. Материалом для пресс-форм может служить любая марка стали. Спеченная абразиво- содержащая связка обладает следующими механическими свойствами: Твердость, усл.ед. 30-60 (твердомер ТК-2, нагрузка 980Н) 30-60 Ипдентор с шариком 0 5 мм

;;а,зрушающее напряжение , МПа

при изгибе 250-350

при растяжении ударная вязкость, кДж м

350-420 80-120

Для апробирования изобретения были изготовлены круги 1А 125х10х хЗх32 с алмазами АСМ 40/28, 100%-ной концентрации на предлагаемом составе и на связках по аналогам и прототипу Изготовленные круги испытывались в лабораторных условиях на универсально-заточном станке модели ЗА642В при обработке образцов из твердого сплава ВКбМ сечением 15 6 мм без охлаждения с периодическ11м смачиванием рабочей поверхности круга I,5%-ным водным раствором кальцинированной соды на следующих режимах: Скорость круга, м/с20

Продольная подача, м/мин2,0 Поперечная подача, мм/дв,ход 0,01

Результаты испытаний обрабатывались по общепринятым методикам и сведены в таблицу, из которой видно, чт круги на предлагаемом составе связки обладают лучшими эксплуатационными показателями, чем у аналогичньк связок и прототипа. Если состав сплава выходит за пределы предлагаемого диа пазона, (составы № I и 4), т.е. когда температура его плавления не удовлетворяет выражению TC ,- -(30 -50°С), где температура плавления сплава; Tj. - температура спекания связки, наблюдается повышенный расход алмазов, так как сплав в процессе спекания не успевает прореагировать с галогенидами связки. Содержание сплава меньше или больше предлагаемого диапазона приводит также к повышенному расходу алмазов (составы № 5 и 8). При меньшем содержании это объясняется ухудшением условий алмазоудержания, а при большем - ухудшением физико-механических свойств связки, ухудшением режущих свойств инструмента и его засаливанием. Эксперименты с составом № 9 показали, что недостаточное количество бромида меди увеличивает расход алмазов и мощность шлифования из-за слабого проявления деструктирующего свойства связки, а при введении его

выше предлагаемого диапазона (состав № 12) он значительно охрупчива- ет связку и ослабляется алмазоудержа- ние. То же самое проявляется в экс- периментах с бромидом калия (состав № 13 и 16). В экспериментах с аэросилом наблюдалась следующая картина: с введением его в состав связки в количестве, меньшем предлагаемого, расход алмазов увеличивается, что объясняется уменыцением износостойкости материала связки (состав № 17),. а при введении его больше предлагаемого расход алмазов увеличивается, но уже из-за сильного разупрочнения связки (состав № 20), причем эти переходы наступают довольно резко из-за большой дисперсности аэросила, например, марки А-300.

Качество обработанной поверхности . во всех опытах бьшо хорошим,а шероховатость по RQ составляла 0,16 мкм.

Таким образом, испь1тания предлагаемой связки доказали ее высокие экс- плуатационные свойства. Так, например, относительный расход алмазов по сравнению с прототипом снизился в 1,04-2,12 раза, мощность пшифования в 1,5-2,0 раза. Отпала необходимость в правке (чистке) абразивных кругов на предлагаемой связке из-за ее высоких и стабильных режущих свойств.

IT)

CO

о

m

m чо

ш

о

1Л

о со

о

«N

О 00

о I1Л

с

S

ь о t- о о. с

а

(М-

сосо

++

ооа

р г

чО1Г|

шш

ч-+

чгiri

4J-О T O ONON

чО4DчО

Н- +++

m гогого

ON оLOV

-CMCN

I I

I I

О

ю

00Г -CNl-

C/NLPl t

u l4Dr