Состав для пропитки абразивного инструмента Советский патент 1991 года по МПК B24D3/34 

(Л

С

Изобретение относится к абразивной обработке, в частности, касается составов для пропитки абразивного инструмента. Цель изобретения - повышение эксплуатационных свойств инструмента путем снижения температуры и мощности шлифования. В состав, содержащий стеариновую кислоту, гидроксид калия и мочевину, дополнительно вводят бихромат калия при следующем соотношении ингредиентов, мае. % мочевина 3-10; бихромат калия 2-5; гидроксид калия 1-2; стеариновая кислота остальное. Бихромат калия в зоне резания в присутствии мочевины разлагается до своих окислов, которые, накапливаясь мельчайшими частицами на рабочих поверхностях абразивных зерен, снижают износ режущего инструмента и улучшают чистоту обрабатываемой поверхности. 2 табл.

Изобретение относится к области абразивной обработки, в частности касается пропитки абразивного инструмента.

Цель изобретения - повышение эксплуатационных свойств инструмента путем снижения температуры и мощности шлифования.

Состав содержит стеариновую кислоту, гидроксид калия, мочевину и бихромат калия при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Мочевина3-10

Бихромат калия2-5

Гидроксид калия1-2

Стеариновая кислота Остальное

Стеариновая кислота играет положительную роль как смазывающее и охлаждающее вещество на тонких режимах шлифования, однако при увеличении глубины резания ее эффективность резко падает. При содержании стеариновой кислоты, превышающей 94%, на усиленных режимах состав по своим технологическим свойствам приближается к действию чистой стеариновой кислоты (пример 4, табл. 2). При количестве компонента, меньшем 83%, в зоне резания скапливаются излишки продуктов минерального происхождения, что приводит к росту коэффициента трения и, соответственно, мощность процесса шлифования повышается (пример5,табл. 2).

Мочевина является растворителем бих- ромата калия. Благодаря этому свойству и способности мочевины растворяться в стеариновой кислоте двойная взаимно нерастворимая система бихромат - стеариновая кислота через непродолжительное время при нагревании образует стойкий гомогенный раствор из трех указанных веществ.

Другим положительным свойством мочевины является ее способность при термическом разложении (t 250°C и выше)

DS

CN 00

ю

W

образовывать циануровую кислоту в короткие промежутки контакта контртел, которая, как было установлено при лабораторных исследованиях, является пассива- тором поверхности абразивных зерен. Следствием названной особенности компонента является снижение засаливания абразивного инструмента.

При использовании в составе мочевины в количестве, большем указанных пределов, образуется чрезмерное количество соответствующих продуктов термического разложения и, как следствие происходит повышение коэффициента трения и снижение эффективности состава (пример 5, табл. 2). Недостаточное содержание мочевины (менее 3%) ведет к неполному растворению бихромата калия, т. е, снижается выход основного продукта.

Бихромат калия в зоне резания в присутствии мочевины разлагается до своих окислов, которые накапливаясь мельчайшими частицами на рабочих поверхностях абразивных зерен, снижают износ режущего инструмента и улучшают чистоту обрабатываемой поверхности.

При избытке компонента в составе происходит неполное его растворение, а в процессе микрорезания наблюдается образование грубого шлама из исходного материала и в результате возрастание мощности абразивной обработки. При недостатке бихромата калия снижается концентрация окислов и степень пассивации контактирующих поверхностей, восрэстают степень схватывания м показатели работы трения, ухудшается чистота обрабатываемой поверхности.

Технология изготовления импрегнато- ра.

В реактор засыпают 2/5 части полной навески стеариновой кислоты, после ее расплавления (90-110°С) добавляют мочевину, бихромат калия и гидроксид калия, поднимают температуру до 135-140°Си выдерживают в течение 60-80 мин. В продолжение всего указанного времени реакционную массу перемешивают каждые 5-7 мин и контролируют температуру. Затем вносят остаток стеариновой кислоты и расплавляют в течение 10-15 мин.

Пропитку кругов производят при 98- 105°С.

Полученный продукт представляет собой гомогенную, стойкую во времени светло-зеленую массу с температурой плавления, в зависимости от количественного содержания компонентов лежащей в пределах 82-97°С.

По описанной технологии были приготовлены пять примеров составов импрегнатора: три в пределах предлагаемых концентраций и два на запредельные значения массовых соотношений (табл. 1).

В отличие от чистой стеариновой кислоты, эффективность которой зависит в основном от ее конкретных физических свойств как смазки и химической структуры (поляр- ная насыщенная жирная кислота), предлагаемый состав характеризуется дополнительными триботехническими качествами. Так, например, он обладает улучшенными теплофизическими свойствами из-за способности к многоступенчатым три- бопревращениям. В процессе шлифования мочевина переходит в биурет. а затем в циануровую кислоту со значительным поглощением тепла. В свою очередь, циануровая кислота в сочетании с окислами хрома создает прочную модификацию контактных граней зерен, что способствует уменьшению схватывания, снижению износа абразивного инструмента и улучшению чистоты обрабатываемой поверхности.

Из-за упомянутой специфичности три- бопревращений состава улучшаются его общие реологические свойства и снижается коэффициент трения.

Испытания проводились кругами марки

25А25пСТ1 6К8 на быстрорежущих сталях марки ЭП 682. Площадь шлифования 8x65 мм2. Абразивный инструмент был подвергнут импрегнированию предлагаемыми составами из табл. 1 и известными составами.

Исследовалась зависимость мощности и температуры в зоне шлифования от величины истинного съема (при ширине обраба- тываемой детали мм).

Режимы обработки были следующими; м/с; ,17 м/с; t - переменная.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Формула изобретения Состав для пропитки абразивного инструмента, содержащий стеариновую кислоту, гидроксид калия и мочевину, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью повышения эксплуатационных свойств инструмента путем снижения температуры и мощности шлифования, состав дополнительно содержит бихромат калия при следующем соотно- шении ингредиентов, мас.%: Мочевина3-10

Бихромат калия2-5

Гидроксид калия 1-2 Стеариновая кислота Остальное.

Таблица 1

Таблица 2