Связка для изготовления абразивного инструмента

(71) Институт сверхтвердыхАН УССР и 4-й Государствениковый завод(56) Авторское свидетельствоЖ 1004083, кл, В 24 0 3/14,материаловный подшипСССР983. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ Изобретение относится к производству абразивных инструментов, в частности к области производства алмазного суперфинишного инструмента на стеклосвязке.Цель изобретения - создание износостойкой стеклосвязки для суперфинишного инструмента, обеспечивающей высокую износостойкость инструмента при обработке беговых дорожек колец шарикоподшипников из стали ШХ.Поставленная цель достигается тем, что стеклосвязка, содержащая оксид щелочного металла и оксид бора, дополнительно содержит оксид молибдена (МоОз), причем компоненты взяты в следующем соотношении, мол.%:Оксид щелочного металла, например оксиднатрия (ХазО) 1 О - 30 Оксид бора (В 20 з) 20 - 60Оксид молибдена (МоОз) 20 - 60 На чертеже показана кривая спекания и кристаллизации стекла.ОксиД молибдена является компонентом, способствующим кристаллизации данного стекла. Кроме того, такой состав стекло- связки обеспечивает равномерное распреде(54) СВЯЗКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА(57) Изобретение относится к абразивному инструменту для суперфиниширования сталей. С целью повышения износостойкости в состав связки, содержащей оксид щелочного металла и оксид бора, вводится оксид молибдена (МоОз) при следующем соотношении компонентов, мол.00: оксид щелочного металла 1 О - 30, оксид бора 20 - 60, оксид молибдена (МоОз) 20 - 60. 1 ил., 1 табл. ление компонентов, что препятствует ликвации стекла. В процессе термообработки выделяются кристаллы составов, богатых содержанием оксидов молибдена и щелочного С металла (например, 1 ЧаО 2 МоОз), которые обладают повышенными антифрикционными ф свойствами. Коэффициент трения исходного стекла по стали ШХсоставляет 0,25, а при кристаллизации стекла с выделением Ю кристаллов, обладающих антифрикционными свойствами 0,15. Контроль спекания и крис- Яд таллизации стекла осуществляют по значениям разности температур между началами экзоэффектов и окончаниями эндоэффектов на кривых дифференциально-термичес кого анализа (ДТА).Только при оптимальном значении температурной разности (АВ) на кривой ДТА при условии, что масса навески и скорости нагрева одинаковы по всех случаях, стекла обладают необходимым комплексом физико- механических свойств, обеспечивающих высокую износостойкость. Это подтверждается испытаниями инструмента. Для приведенного состава, применяемого для изготовления суперфинищного инструмента, разность температур равна 40 С, при этом часть оксидаФормула изобретения молибдена выступает как стеклообразователь, который вызывает дополнительное упрочнение связки, а следовательно, повышение износостойкости инструмента,Пример. Отвешивают навески компонентов шихты состава, мас.Я: карбонат натрия (МазСОз) 16,4; борная кислота (НзВОз) 38,6; оксид молибдена (Ч 1) (МоОз) 45, которые смешивают и перетирают в ступе 3 - 5 мин либо в шаровой мельнице.Из полученной смеси в фарфоровом тигле варят стекло при 900 С в течение 45 мин, которое выливают на обезжиренную ацетоном или бензином пластину из нержавеющей стали, После остывания стекло измельчают и подвергают помолу в шаровой мельнице, после чего его просеивают через сито размерами ячеек 100 мкм. Затем навески стекла (4 г), микропорошков синтетического алмаза АСМ 14/1 О (4,8 г) и электрокорунда ЭБМ 1 О (4,4 г) смешивают в ступе в течение 30 мин либо в механическом смесителе до устранения видимой неоднородности. Полученную смесь увлажняют 2 - 3 каплями воды и тщательно перемешивают. В предварительно смазанную машинным маслом прессформу засыпают навеску, разравнивают ее, после чего прессуют брусок 11)(10)(50 мм, После распрессовки брусок подвергают сушке при 90 - 95 С в течение 1,5 - 2 ч. Затем производят обжиг по следующему режиму.; подъем температуры до 300 С, выдержка 40 мин, подъем до 600 С, выдержка 30 мин, остывание в печи до 100 С, после чего изделие выгружают. Подъем температуры осуществляют со скоростью 150 - 200 С/ч.Аналогично описанному примеру изготовляют бруски на опытных связках, составы которых вместе с результатами лабораторных испытаний приводятся в таблице.Лабораторные испытания осуществляют на операции суперфиниширования колец и 45 из стали ШХ(НКС=58 - 62) с использованием суперфинишной головки СФГ, установленной на токарном станке 1 К 62, алмазными суперфинишными брусками 11)( 10 15 20 25 30 35 40 Х 10 Х 50 мм АСМ 14/10 (100 концентрации) на предлагаемых составах связки и на известной связке КЗ(СК) . Кольца предварительно шлифуют до шероховатости поверхности К,=0,5 - 0,7 мкм, после чего осуществляют суперфин иширо ванне методом врезания, Обработка проводится одним бруском, колеблющимся с частотой 1400 дв. ход/ /мин и амплитудой 3 мм. Сила прижима составляет 100 Н, частота вращения детали 100 об/мин, машинное время обработки 20 с. Состав СОЖ,Я; масло ИЛ 85; керосин 12; олеиновая кислота 3.Из таблицы видно, что бруски на связках 1 - 5 пригодны для использования в промышленности (износостойкость выше, чем на известной связке в 1,7 - 3 раза).Связки 6 - 9 непригодны, так как их износостойкость либо находится на уровне известной связки, либо значительно ниже. Составы связок 10 - 12 пригодны для использования в промышленности и приводятся для подтверждения возможности использования в качестве щелочного компонента оксидов лития и калия (1 ЬО; КзО).Поверхности колец, обработанных брусками на связках 1 - 5, имеют показатели шероховатости лучше, чем колец, обработанных алмазными брусками на связке КЗ(СК). При этом отмечается стабильный съем 1 О - 12 мкм у брусков на предлагаемой связке и нестабильный съем 7 - 10 мкм у брусков на известной связке. Связка для изготовления абразивного инструмента, включающая оксид щелочного металла и оксид бора, отличающаяся тем, что, с целью повышения износостойкости инструмента, она дополнительно содержит оксид молибдена (МоОз) при следующем со:- отношении компонентов, мол.Я:Оксид;щелочного металла 10 - 30 бора 20 - 60 молибдена (МоОз) 20 - 60.1555117 Содержание комнонентов, мол.7 Износ бруска,мм/кольцо Связка М О. Оксид щелочного металла Известная КЗ(СК) 0,08 Составитель Н. БалашоваРедактор Н. Тупица Техред И. Верес Корректор Т МазецЗаказ 526 Тираж 606 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О 1 Пред- лагаемая1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Иа О Ва О Иа О в 1 а О Ыа,о Иа,О Наг О Иа 0 Иа О 1,х О К О К О 20 10 30 10 30 355 20 25 20 20 30 40 40 60 30 20 50 30 60 50 20 45 20 65 30 15 65 60 15 40 40 40 .40 20 50 0,25 О, 030 О, 035 0,050 0,040 О, 080 0,10 0,12 0,09 О, 025 0,025 О, 040