Стеклокерамическая связка для изготовления алмазно абразивного инструмента

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено,040780 (21) 2950739/25" 08 с присоединением заявки М -Государственный комитет СССР по делам иэобретений и открытийДата опубликования описания 150383(72) Авторы изобретения Ордена Трудового Красного Знамени институт сверхтвердых материалов АН Украинской ССР-., (54) СТЕКЛОКЕРАМИЧЕСКАН СВЯЗКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯАЛМАЗНО-АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА Изобретение относится к связкам абразивного, преимущественно алмазного инструмента, который может быть использован при обработке стальных деталей машин.Известна связка Ь 1 на основе боросиликатного стекла, химический состав которого следующий:Б 1 О 45,0 - 55,0ВтОъ 10,0 - 20,0А 1 Оь 5,5 - 12,04,5 - 10,0Маг,О 4 вО - 120Кз.о 2 сО - бфОВаО . 5,0 - 10,0В качестве наполнителя связка содержит окись алюминия и нитрид бора.Однако алмазные суперфинишные бруски, изготовленные на этой связке, используются для обработки"бомбинированных роликов подшипников .из стали ШХ 15. Присутствие окиси алюмиНия в связке не позволяет испольэовать алмазные суперфинишные бруски на операции финишной обработки стальных шестерен гидронасосов из стали 18 ХГТ, так как на шестернях гидронасосов образуются прижоги, бруски эасаливаются, .в результате чеге возникает необходимость в раз-"работке новой более эффективнойкерамической связки.5Целью изобретения является создание износостойкой керамической свяФки суперфинишного инструмента изсверхтвердых материалов, обеспечивающего высокую износостойкость икачество обработки цапф шестеренгидронасосов из цементированнойстали 18 ХГТ.Поставленная цель достигаетсятем, чтд:стеклокерамическая связка,включающая боросиликатное стекло,дополнительно содержит окись кобальта, причем компоненты взяты в следующем соотношении, вес.%: 20Порошок боросиликатного стекла 70,0"99,5Окись кобальтаСтекло используется следующегосостава, вес,Ф:510 у 45, 0-55, О 25 А 1 О. 5,5-12,0Ь 20 4,5-10,0Иа 1 ОК аО 2,0-6,010,0-20,10 ЗО ВаО 5,0-10,0Примеси изгруппы окис"ловРеОгСаО,МяО,Т 101 . ОстальноеПри содержании окиси кобальтаменьше 0,5 износостойкость связкинаходится на уровне прототипа. Приувеличении окиси кобальта свыше 30снижается износостойкость связки,что вызвано ве разупрочнением.Температура размягчения стекла520 С, что обеспечивает .получение.связки, спекающейся при 550-600 С.Окись кобальта, введенная в связ-,ку, повышает ее износостойкость ипроизводительность инструмента,изготовленного на ее основе, при,обработке цапФ шестерен гидронасосов. П р и м е р 1. Алмазные суперФииишные бруски изготавливались из компонентов связки в соотношении, вес.гСтекло 99,5Окись кобальта 0,5Химический состав стекла следующий, вес.г8101 50,005,4ХаО 7,7КО 3,9ВОъ 14 ф 5ВаО 7,8Примеси изгруппы окислов ОстальноеКомпоненты связки г,стекло и окись кобальта) просеивают через сито 63 мкм и смешивают в механическом смесителе 120 мин.В приготовленную шихту связки добавляют микропорошок синтетического алмаза,марки АСМ 20/14 в следуют щем соотношении, вес,гСвязка 80Алмаз 20Шихта связки и алмазный порошок смешивают в механическом смесителе 120 мин, после чего из алмазоносной шихты прессуют бруски СБ 125 Х 35 х 5 - АСМ 20/14-50-ной концентрации при . удельном давлении 1,5 т/см. Бри-. кеты обжигают в свободном состоянии при 560 фС 120 мин.После обжига алмазные бруски измельчают и просеивают через сыто5 мм.Блок-бруски АББС 125 х 80 хк 16 АСМ 20/14-50-ной концентрации изготавливают из алмазно-абразивной крошки, которая послойно с полиэтиленом в два приема засыпается в металлическую пресс-Форму в соотношении, вес.г Алмазно-абразивная крошка 70Полиэтилен вгранулах 30Закрепление алмазно-абразивнойкрошки в полиэтилене производитсяпри 180 С в течение 15 мин с последующим прессованием на холодном прес"се при давлении 100 кг/см и охлаждении под давлением до 50 С. Радпрессов ка блок-брусков производится при температуре не выше 50 С.П р и м е р 2. По технологии,аналогичной примеру 1, изготавливаюталмазные блок-бруски АББС 125 х 80 хК 16 - 15 АСМ 20/14-50-ной концентрации следующего состава, вес.;Стекло 92Окись кобальта 8Химический состав стекла приведен 20 в примере 1. Соотношение связки и алмаза следующее, вес.:Связка .80Алмаз 20Соотношение алмазно-абразивнойкрошки и полиэтилена 70-30 соответственно.П р и м е р 3. По технологии,описанной в примере 1, изготавливаюталмазные блок-бруски АББС 125 х 80 хК 16- АСМ 20/14 - 50-ной концентрации следующего состава, вес,гСтекло 70Окись кобальта 30Химический состав стекла приведенв примере 1. Соотношение связки и 35 алмаза следующее, вес.гСвязка . 80Алмаз 20Соотношение алмазно-абразивнойкрошки и полиэтилена 70 г 30 соответ ственно.Алмазные блок-бруски, изготовленные по составам, укаэанным в примерах1 - 3, испытывают на операции бесцентрового суперфиниширования цапф ф 5 шестерен гидронасосов НШ 10 Е и НШ 46 Уиэ цементированной стали 18 ХГТ всравнении с алмазными суперфинишнымнблок-брусками на керамической связкеСК(прототип), которыесерийно при меняются на этих операциях.Характеристики испытуемых блок-,брусков:Выпускаемые серийно на керамической связке СКк АББС 125 х 80 хк 16АСМ 20/14 - СК 4 к - 50-60,0.Опытные блок-бруски на керамической связке СК 8 К.по примеру 1 гАББС125 х 80 хК 16 - АСМ 20/14 - СК 8-1.к50-60, Ог по примеру 2:АББС 125 х 80 ххК 16 АСМ 20/14 - СК 8-2 к - 50-60,0 г г 0 по примеру ЗгАББС 125 х 80 хК 16 - АСЙ20/14 - СК 8 З.к - 50-60,0.Результаты испытаний приведеныв таблице.1004083 Сьемметалламкм Шероховатость Ка,мкм Иэносо- стой.костьшт Маркисвязки Состав связки,вес. Связка Прототип СКк6-7 Суперфинишные блокбруски на связке СК,серийного производства 21500 0,1600,125СК-Зк Стекло . 70,0Окиськобальта 30,0 23500 0,1400,080 7-9 Формула изобретения Испытания показывают, что алмазныесуперфинишные блок-бруски на предлага 35емой связке пример 2) имеют износо- Стеклокерамическая связка для иэ-. стойкость в среднем на 20-25 выше, готовлення алмазно-абразивного инстр-, а шероховатость на 1-2 разряда ниже мента, содержащая боросиликатное отей" по сравнению,с блок-брусками аналогич- ло, о т л и ч а ю щ а я с я тем, ных характеристик на керамической 4 О что, с целью повышения износостойкос, связке СКк серийного производства. ти.инструмента, в ее состав введенаБлок-бруски с содержанием стекла окись кобальта при следующем соотно-,4 99,5 и окиси кобальта 0,5 (пример шенин порошкообразных компонентов, 1) имеют износостойкость,обработанных вес.:шестерен на 2 вьюе по сравнению с д Порошок бороснлиблок-бруеками на связке сксерийного катногО стекла70,0-"97,5 производства. Блок-бруски с содержа- Окись кобальта 0,5-30;.0 кием стекла 70 и окиси кобальта 30 Источники информации, (пример 3) показывают износостойкость .:принятые во внимание при экспертизе на 10 вине, чем блок-бруски на связ-. О 1. Авторское свидетельство СССР. ке СКк серийного производства. 9 667393, кл. В 24 0 3/34, 1976. КорректорЛ, Бокшан Составитель Л.Сергеева .Редактор И. Митровка Техред А.Ач. Заказ 1754/16 Тираж 793ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, З, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП фПатентф, г, Ужгород,. ул. Проектная, 4