Связка для изготовления абразивного инструмента

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХшэлюншажРЕСПУБЛИК 09) 01) 1)5 В 24 ГОСУДЮфСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Институт сверхтвердых материалов АН УССР(56) Авторское свьщетельство СССРУ 275824, кл. С 04 В 41/00, 1969(54) СВЯЗКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА(57) Изобретение относится к абразивным инструментам для шнифования инИзобретение относится к изготовлению абразивного инструмента.Цель изобретения - повышение стойкости абразивного инструмента путем уменьшения тепловой нагрузки в зоне резания,В качестве наполнителя связка содержит цианамид кальция, а в качестве связующего ." диметакриловый эфир этандиола, совмещенный с инициатором полимеризации, например азоизобутиронитрилом при следующем соотношении компонентов, мас;7: Цианающ кальция 45-91 Диметакриловый эфирэтандиола 8-50 Инициатор полимеризации ОстальноеСовместное использование цианамида кальция как наполнителя и струментальных и конструкционныхматериалов. Цель изобретения - повышение износостойкости инструмента.В качестве наполнителя связка содержит цианамид кальция, а в качествесвязующего Диметакриловый эфир этандиола, совмещенный с инициаторомполимеризации, например азоизобутиронитрилом, при следующем соотношении компонентоь мас,Е; цианамидкальция 45-91, диметакриловый эфирэтандиола 8-50, инициатор полимеризации остальное. Использование инструмента на основе предлагаемойсвязки позволяет повысить стойкостьинструмента в 2 - 2,2 раза. 1 табл,диметакрилового эфира этандиола как связующего позволяет осуществить новый механизм взаимодействия компонентов композиционного 1 материала.При увлажнении порошка цианамида кальция жццким связующим диметакриловым эфиром этандиола, имеющим низкую вязкость и высокую смачивающую способность к цианамиду и абразиву, происходит упорядочение структуры прослоек жидкости связующих частиц наполнителя и приближение ее к структуре жидкого кристалла.Подобная упорядоченность сохраняется и после отверждения связующего, обусловливая высокую стойкось инструмента. Таким образом, компоненты и их соотношение выбрано так, чтобы активные центры поверхности наполнителя образовывали программу, пкоторой протекает полимеризация, ,связующего, а связующее в свою оче редь в наибольшей степени сохранялоупорядоченную структуру, заданнуюФизико-химическими свойствами поверхности наполнителя. При выборе такихсоставляющих связок и в первую очередь их соотношения образуютсяструктуры с низкой теплопроводностью,ф 10позволяющие свести к минимуму воздействие тепловых потоков, образующихсяв зоне резания, на последующиеслои связки. Кроме того, низкая вяз-.кость связующих и меньшее его ко 15личество по сравнению с прототипомспособствует образованию точечныхконтактов частиц цианамида кальция,образуя при этом прочный каркас,1Связующее - продукт отверждениядиметакрилового эфира этандиола -.под действием тепла, выделяющегосяв зоне шлифования, подвергаетсяпрактически полному термическомуразложению, Количество образующихсягазообразных продуктов составляет85-972 от массы связующего. Зыцепяющиеся в большом количестве газообразные продукты разложения связующего.осуществляют эффективный отводтепла из зоны шлифования. Крометого, адсорбируясь на обрабатываемойповерхности, они могут значительнооблегчать резания. Таким образом,при эксплуатации инструмента всякий,цополнительный тепловой импульс взоне шлифования вызывает ответнуюреакцию в виде усилившегося потокагазообразных продуктов деструкциисвязующего, приводящих к снижениютепловыделения, Существенную роль4 О- в обеспечении описанного механизмаизноса играет наполнитель. Использование цианамида кальция, позволяетв данном случае проводить полимериэацию молекул связующего в адсорбционныхслоях, имеющих упорядоченную ориентацию. Образовавшийся полимер характеризуется равномерным распределениемвнутренних напряжений на связяхполимерных цепей, что обусловливает5 Опрактически одновременный разрывэтих связей под действием тепловойнагрузки в зоне шлифования и выпеления большого количества газообразныхпродуктов деструкции.П р и и е р. Смешивают 8,5 г циана,мида кальция и 2,5 г диметакриловогоэфира этандиола, в котором предвари-ф тельно растворено О, 12 г инициаторарадикальной полимеризации с 4,94 абразива (кубического нитрида бора). Навеска шихты на круг 12 А 2-45 ф 125 х х 5 х 3. Смесь помещают в прессформу и подвергают горячему прессованию при 180-200 С. Время выдержки при указанной температуре составляет 5-7 мин. Изготовленноеизделие (шлифовальные круги 12 А 2-45 125 х 5 х 3) подвергали испытаниям при обработке быстрорежущей стали Р 6 М 5 при следую вщих режимах шлифования: продольная подача 1 м/мин, поперечная подача О, 05 мм/дв,ход., скорость вращения круга 25 и/с. Производительность шлифования составляла 00 мм/мин. Инструмент на основе указанной массы обеспечил в ходе испытаний относительный расход кубоннта 0,83 мг/г, тогда как инструмент на основе прототипа 1,85 мг/г. Кроме того, инстру. мент на основе заявляемой массы обеспечил бесприжоговое высококачественное шлифование.Результаты испытаний инструмента на основе различных соотношений наполнителя и связующего приведены втаблице,Увеличение относитепьного расхода абразива (т,е, снижение износостойкости инструмента) при использовании соотношения компонентов, указанного в п.4 таблицы, вызвано тем, что при полимеризации диметакри - лового эФира этандиола в отсутствие достаточного количества наполнителя в материале возникают значительные внутренние напряжения, приводящие к появлению микротрещин. Последние, выступая в качестве концентраторов напряжения; приводят к снижению прочности удержания абразивных зерен и к уменьшению износостойкости. При использовании соотношения компонентов, указанного ,в п.5, снижение износостойкости инструмента обусловлено нехваткой связующего. При содержании днметакрилового зтандиола менее 7 мас,/ его не хватает для образования равномерных пленок на поверхности частиц цианамида кальция и абразива. Изделие получается пористым и имеет пониженную износостойкость. Таким образом, использование массы5 15851336 для изготовления компонентов повы- мента путем уменьшения тепловой нагрузшает износостойкость инструмента ки в зоне резания, связка в качеств 4;-, в 2,2 раза по сравнению с прототи- связующего содержит диметакриловый пом е эфир этандиола, а в качестве напол 5нителя - цианамид кальция при Ф о р м у л а и з о б р е т е н. и я следующем соотношении компонентов,мас 7.: Связка для изготовления абразивного инструмента, содержащая органическое связующее с инициатором и минеральный наполнитель, о т - л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения стойкости инструЦианамид кальция Диметакрилавый эфир этандиола Инициатор полимери- зации 45-91 8-50 Остальное-агу.Инициатор КругЦианамид Диметакриловый эфир этандиола кальция р адикал ьной полимеризации(азоиэобутиронитрил) Составитель Т.КугеньТехред М.Ходанич Корректор СЛевкун Редактор Н.Горват Заказ 2294 Тираж 604 Подпис ноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР1 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,01 1 2 3 4 5 6 7 45 73 91 40 93 75 Прототип 50 23 8 55 6 20 5 4 1 5 13 Иэ нос остойкостьинстр умента