Стеклокерамическая связка абразивного инструмента Советский патент 1987 года по МПК B24D3/14 

11

Изобретение относится к связкам. и технологии изготовления абразивного инструмента, преимущественно со- державшего кубический нитрид бора (КНБ) или алмаз, применяемого для заточки металлорежупдего инструмента из закаленных сталей без. применения смазочно-охлаждающих жидкостей.

Целью изобретения является создание связки для инструмента из КНБ обеспечивающей ему -высокую режущ:ую способность, что приводит к повышению производительности и износостойкости.

Предлагаемая связка, содержащая свинцовоцинкборосиликатное : стекло, боросиликатное стекло и твердую смазку, дополнительно содержит хром и нитрид кремния, а компоненты выбраны в следующем соотношении, мас,%: Стекло свинцовоцинкборосиликатное 35-70 Стекло боросиликатное 3-35 Графит (твердая смазка)5-11

Хром3-20

Нитрид кремния5-13

При этом,свинцовоцинкборосиликатное стекло имеет следуюощй состав, мас.%:

РЬО72,6-76,6

ZnO 1,0--13,0

Б.ОЗ 7,8-9,8

SiO;,1,6-2,6

ВаО.1,2-2,2

0,5-1,6

а боросиликатное стекло имеет состав, мас,%:

SiO,, 45,0-55,0

, 10,0-20,0

2,0-6,0 5,0-10,0 4,5-10,0 41,0-12,0 5.,5-12,0 0,5-1,5

Хром, введенньй в связку, в совокупности со всеми ее компонентами обеспечивает высокую режущую способность, так как он в расплаве стекол не окисляется и остается в связке в металлическом состоянии и не позволяет ей схватьшаться со сталью при ее шлифовании. При содержании хрома менее 3% режущая способность не увеличивается. При увеличении содержа-- ния хрома более максимального, т.е, выше 20%, износостойкость связки уменьшается (см, таблицу).

ВаО Lip

Na,,0

АЬ О,

Fe,0,

8032

Нитрид кремния хорошо смачивается расплавом смеси стекол, а в сочетании хрома с нитридом кремния и графитом в расплаве стекол образует5 ся износостойкая композицияю, обладающая свойствами твердой смазки и обеспечивающая высокзто режущую способность инструмента. При введении в связку нитрида кремния в количеJO стве менее 5% износостойкость связ- ки не повышается. При введении его более максимального содержания, т.е. более 13%, снижается износостойкость инструмента„

15 Пример, Круг формы 12А245

125 5 З 32 готовят из компонентов связки в следующем соотношении,мас.%:

Стекло свинцовоцинкборосиликатное (№ ) 35 0 Стекло боросиликатное (№ 2)35 Графит . 5 Хром - 20 Нитрид кремния 5 5 Состав стекла № 1, мас,%: РЬО 74,8; ZnO 12,0; ,8,3; SiOj 1,3; ВаО 2,0; , 1,1 .

Состав стекла № 2, мае,,: SiO 30,02; Li,,0 5,37; Na,,0 7,75; , 30 9,27; К.0 3,38; ВаО 7,78; , 4,50; 0,6.

Примеси оксидов СаО, MgO, TiO, - остальное.

Для приготовления шихты компонен- э ты связки, стекла № 1 и № 2, графит . хром, нитрид кремния, просеянные через сито 63 мкм, смешивают в течение

2ч. В шихту добавляют кубонит марки К зернистостью 125/100 и смешивают

0 его с шихтой. Кубонитовые круги

формы 12А245 125x5x3x32 - К17-1-КР 125/100-100-24,9 брикетируют под давлением 1500 кг/см , спекают при 520°С в течение 60 мин, после чего i; производят горячую допрессовку при давлении 200 кг/см.

П р и м е р 2, По технологии, указанной в примере 1, изготавливают круги формы 12А245 - 50 К17-2-КР 125/100-100-24,9.

ПримерЗ, По технологии, указанной в примере , изготавливают круги формы 12А245 125x5x3 32 К17-3-КР 125/100-100-24,9 след тощего „ состава, мас.%: стекло № 1 56; стекло № 2 17; графит 8; хром 10; нитрид кремния 9.

Химический состав стекол приведён в примере 1. Состав связки, мас.%:

31316803

№ 1 70; стекло № 2 3; графит

бо на ве

11; хром 3jO; нитрид кремрия 13,0.

npHN;ep4. По технологии, указанной в примере 1, изготавливают круги формы 125x5x3 32 - К-17-4-КР 125/100-100-24,9 следующего состава, мас.%: стекло № 1 61; стекло № 2 19; графит 9; хром. 11.

Химический состав стекол приведен в примере 1.

Пример5. По технологии аналогично примеру I изготавливают круги формы 12А245° 125x5x3x32 - К-17- 5-КР 125/100-100-24,9, следующего состава, мас,%: стекло № 1.63; стекло № 2 18; графит 9; нитрид кремния 10. Химический состав стекла приведен в примере 1.

Пример 6. По технологии, описанной в примере 1, изготавливают круги формы 12А245 125x5x3X32 - К-17-6-КР 125 400-24,9 следующего состава, мас.%: стекло № 1 54; стекло №.2 11; графит 8; хром 8; нитрид кремния 19, Химический состав стекол приведен в примере 1.

Пример7. По технологии, указанной в примере I, изготавливают круги формы 12А245 125x5x3x32 - К-17-КР 125/ШО-100-24,9 следующего состава, мас,%: стекло 1 50; стекло № 2 12; графит 7; хром 25; нитрид кремния 6. Химический состав стекол приведен в примере 1.

Дпя проведения сравнительных испытаний по примерам 1-4 было изготовлено по 3 круга следуюищх характе- ристик: 12А245° 1 25x3 5 х32 - К-1 7-l-K 1 25/100-100-24,9; 12А245 125x3«5x32 К-17-2-КР 125/100-100-24,9; 12А245° 125 5хЗ 32 - К-17-3-КР 125/100-100- 24,9; 12А245 Зх-32 - К-17-4-КР 125/100-100-24,9; 12А245° 125 5x3x32 К-17-5-КР 125/100-100-24,9;-12А245° 125х5 3 О2 - К-17-6-КР 125/100-100- 24,9; 12А245 125х5хЗ 32 - К-17-7-КР 125/100-100-24,9, и три кубонитовых круга, изготовленных по прототипу, следующей характеристики: 12А245 125А5ЛЗХ32 - К16-КР 125/100-100-24,9

Сравнительные испытания проводили без применения СОЖ при шлифовании стали Р6М5 на следующих режимах:

Скорость круга, м/с Продольная подача, м/мин

Поперечная подача мм/дв. ход

Показатели работоспособности кубонитовых шлифовальных кругов 2А-45 на керамическгос связках К17 и приведены в таблице,

В результате испытаний установлено, что круги из кубонита на предлагаемой связке К17 (npimep 3) имеют удельньш расход кубонита на 30- 35%.ниже, а производительность пшифо- вания в 1,5 раза вьаие по сравнению с кругами .аналогичных характеристик на керамической связке ,

Из результатов испытаний следует, что наиболее высокую износостойкость и режущую способность показали круги следутощего состава, мас,%:

0

Стекло № 1

Стекло № 2

Графит

Хром

Нитрид кремния

56

17

8

10

9

Кубонитовые круги по примерам 1 и 2 показывают более высокие по сравнению с прототипом результаты, а круги по примерам 4, 5 и 7 находятся на уровне с прототипом и несколько хуже, а по примеру 3 имеют износостойкость на 30-35% выше.

30

Q

5

0

5

5

Формула изобретения

Стеклокерамическая связка абразивного инструмента для обработки сталей, содержащая боросиликатное стекло состава, мас.%:

SiO 45,0-55,0

10,0-20,0 4,5-10,0 4,0-12,0 2,0-6,0

ВаО5,0-10,0

5,5-12,0 0,5-1,5,

свинцовоцинкбор о силикатное стекло состава, мас.%: РЪО

В,0з Na,,0

К.2,0

, Fe,0,

ZnO

SiO

BaO

,

Al.O72,6-76,6

11,0-13,0

1,6-2,6

1,2-2,2

7,8-9,8

0,5-i,6

о т л и ч a

--2.3

и твердую смазку, отличаю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности и износостойкости инструмента, связка дополнительно содержит хром и нитрид кремния при следующем соотношени и компонентов, мас.%:

Изобретение относится к области станкоинструментальной и аваиацион- ной промьшшенности, в частности к связкам и технологии изготовления абразивного инструмента, преимущественно содержащего кубиче ский нитрид бора.или алмаз, применяемого для заточки металлорежущего инструмента из закаленных сталей без применения сма- зочно-охлаждающих жидкостей, и позволяет повысить производительность шлифования и износостойкость инструмента. Связка содержит, мас.%: свин- довоцинкборосиликатное стекло 35- 70, боросиликатное стекло 3-35, хром 3-20 и нитрид кремния 5-13. В качестве твердой смазки связка содержит графит 5-11 мас.%. 1 табл. (€ (Л с О) ас