Способ определения зернистости абразивных порошков

(51) 4 0 дним из веет Феей ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗЕРНИСТОСТИ АБРАЗИВНЫХ ПОРОШКОВ, включаю"щий отбор контролируемой пробы изпартии материала, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижениютрудоемкости, определяют режущуюспособность контролируемой пробы ишероховатость обраоатываемой еюповерхности, после чего определяютзернистость порошков по эталоннойдиаграмме. зависимости зернистостипорошков от измеряемых параметров.70327 10 20 30 40 1 11Изобретение относится к контролюкрупности абразивных порошков иможет быть использовано в качестве экспресс-анализа в технологическихцехах производства порошков карбидакремния крупностью менее 100 км наабразивных заводах.Известен способ определения зернистости материала с помощью трубки,сущность которого заключается в том,что в трубку, заполненную порошковым или зернистым материалом, непрерывно подают дисперсную средус измеряемыми частицами. Размер час"тиц определяют на основе измерениявремени прохождения частиц черезтрубку или массы частиц, прошедшихчерез трубку за определенное время 11,Недостатком данного способа является его длительность и непригодность в качестве экспресс-анализа в заводских условиях,Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ определения зернистости абразивных порошков, включающий отбор контролируемой пробы изпартии материала 23.Недостатком способа является высокая трудоемкость, поскольку опре-.деление зернистости производят спомощьюлинейки под микроскопом.Цель изобретения - снижение трудоемкости,Поставленная цель достигается1 тем, что согласно способу определения зависимости абразивных порошков,включающему отбор контролируемой прсбы из партии материала, определяютрежущую способность контролируемойпробы и шероховатость обрабатываемойею поверхности, после чего определяют зернистость порошков по эталонной диаграмме зависимости зернистости порошков от измеряемых параметоовПод термином "зернистось" имеется,ввиду номер зернистости шлифпорошка,например 150, М 40 и т.д,На чертеже показана диаграммазернистости крупности карбида кремния от его режущей способности и шероховатости.П р и м е р. Определяют режущуюспособность эталонных шлифпорошковкарбида кремния черного коупностьюМ 50, М 40, М 28, М 20, М 14, М 10 по методике определения режущей способности микропорошка из электрокорундаи карбида кремния следующим образом. Отбирают навеску испытуемого порошка массой б г и разделяют ее на две части. Помещают первую часть навески на нижний диск из стекла марки Кдиаметром 110 мм, Для устранения влияния адгезии частиц в навеску добавляют 1 мл раствора пирофосфата натрия концентрацией 1 г на литр дистиллированной воды. Второе стекло (или пластина кремния) - непрозрачное, диаметром 50 мм, помещают на первое и при удельном давлении 0,3 кгс/мм, планетарно перемещают их друг относительно друга и притирают в течение 8 мин. Указанное удельное давление выбирают в связи с тем, что оно является эксплуатационным при использовании микрошлифпороыков в производстве. При этом на поверхностях трения исходные микро- неровности удаляются и формируется стабильный микрорельеф, соизмеримый с размером режущих граней испытуемого порошка. С поверхностей трения удаляют продукты износа, с помощью аналитических весов определяют массу верхнего диска и проделывают все указанные операции со второй частью навески, Время истирания 1 мин. Определяют массу верхнего диска после истирания, подсчитывают массовый съем за минуту и на его участке, который подвергался воздействию эталонного материала, определяют на профилометре шероховатость поверхности. Аналогичным образом испытанию подвергают по 10 эталонных образцов каждой испытуемой зернистости.На основании полученных данных . построена диаграмма зависимости крупности карбида кремния от его режущей способности и шероховатости обрабатываемой поверхности и определены границы распределения каждой зернистости от определяемых параметров.Полученная диаграмма строится один раз и может использоваться неоднократно для рпределения зернистос ти контролируемых проб. В процессе гидроклассификации отбирают контролируемую пробу, определяют аналогично предлагаемому способу ее режущую способность и шероховатость обрабатываемой поверхности и по диаграмме определяют зернистость контролируемой пробы. Точка пересечения параметров .должна попасть в одни из прямоугольников, только в этом случаепроба отвечает какому-либо номеру зернистости. Если к примеру режущая способность контролируемой пробы кар. бида кремния равняется 0,065, а шероховатость более 2,5, значит проба имеет завышенное количество предельной или крупной фракции для зернистости 1140 и отвечает требованиям ни одной зернистости по грансоставу. Если проба имеет режущую способность 0,065, а шероховатость 0,5, то в данном случае контролируемая проба имеет завьппенное количество мелкой Фракции (М 14, М 10, М 7) и не отвечает требованиям, предъявленным зернистости М 28 по грансоставу. Аналогичным образом проводится анализ контролируемых проб остальных фракций.Испытание по предлагаемому способу зерен шлифпорошков с размером более 100 мкм нецелесообразно, так как при этом большая часть зерен перекатывается в зоне трения без царапания стекол. При массе испытуемой пробы менее 0,8 г массовый износ верхнего диска становится соизмеримым с погрешностью его измерений на аналитических весах, что снижает точность контроля. Если масса испытуемой пробы более 10 г, то в этом случае зерна невозможно равномерно, монослоем распреДелить по поверхности трения. При времени испытаний менее 0,5 мин массовый износ верхнего стекла становится соизмеримым с погрешностью его оценки на аналитических весах, а при испытании более 3 мин на интенсивность изнашивания стекол оказывают влияние продуктыизноса пары трения. что снижаетдостоверность контроля. При соотношении меяду большим и меньшим диаметром дисков менее 1,8 массовыйизнос нижнего стекла становится соизмеримым с массовым износом верхнего стекла. а при соотношении болес 3,0 наблюдается неравномерный износ нижнего. Все это снижает стабильность условий опыта.Раствора пирофосфата натрия, концентрацией 1 г на литр дистиллированной воды, добавляемого в испытуе 170 З 27 4мую пРобУ для устранения адгезиимежду зернами в количестве 0,5-1,5 млоказывается достаточным для стабилизации условий изнашивания, При меньшем количестве в процессе изнашивания зерна располагаются комками поповерхности трения, а при большем -этот раствор начинает оказывать смазочно-охлаждающее действие, что сни жает стабильность условий опыта.Диски из стекла взяты в связи с .тем, что они не наклепываются впроцессе испытаний, т.е. являютсямодельным материалом. Для приближе ния условий опыта к эксплуатационнымверхний диск может быть изготовлениз кремния. При удельном давлениина поверхности трения менее 0,01 кгс/мммассовый износ верхнего диска ста новится соизмеримым с погрешностьюего оценки на аналитических весах,а при более 0,5 кгс/мм наблюдаетсяего неравномерный износ. Все этоснижает стабильность условий опыта, 25 Время притира дисков испытуемогомикрошлифпорошком в течение 5-10 миноказывается достаточным для формирования оптимального микрорельефана поверхностях трения, соизмериМогос размерами режущих граней зерен.Времени притира менее 5 мин недостаточно для завершения процесса приработки трущихся поверхностей. Привремени притира более 10 мин на Формирование микрорельефа начинают оказывать воздействие частицы износатрущихся поверхностей. Все это снижает стабильность условий опыта.Положительный эффект способа посравнению с прототипом заключаетсяв том, что время, затрачиваемое наопределение зернистости одной пробы,сокращается в 5-6 раз и составляетсоответственно 15-20 мин по предла гаемому способу и 2,5-3 ч по прототипу. Точность способа при этом сохраняется.Ероме этого, снижается трудоемкость способа (по прототипу лаборан"ту-оператору необходимо работать смикроскопом в течение 2-3 ч, анализируя только одну пробу).