Материал для магнитно-абразивной обработки

.Д,Ефремов, ,Л,Пичкур и ство СССР М7.Н ИТН О-А Б РАющая 5-10 аспылением струи сляющей газовой ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Физико-технический институт АН БССи Белорусский институт механизации селского хозяйства(54) МАТЕРИАЛ ДЛЯ МАГЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ(57) Использование; изготовление магнино-абразивного порошка для обработк Изобретение относится к области чистовой обработки, а именно к материалам длямагнитно-абразивной обработки подшипниковых сталей,Целью изобретения является повышение производительности обработки подшипниковых сталей за счет подборасоставляющих материала и выбора их оптимального соотношения,Материал для магнитно-абразивной обработки выполняют в виде гранул, содержащих ферромагнитную составляющую изсплава на основе железа следующего состава, мас.%:Углерод 0,2-1,0Титан 2,0-5,0Железо Остальноеи абразивную составляющую из оксидов титана, причем составляющие взяты в следующих количествах, мас,%:Ферромагнитная составляющая 90 - 95 подшипниковых сталей. Сущность изобретения: материал выполняют в виде гранул, содержащих ферромагнитную составляющую из сплава на основе железа при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,2-1,0,титан 2,0-5,0,железо - остальное, Снаружи на грануле формируют оболочку из оксидов титана - абразивную составляющую, Гранулы содержат составляющие в следующих количествах, мас.%: ферромагнитная составляющая 90 - 95, абразивная составляющая 5 - 10, Материал получают распылением струи расплава водой, 1 табл,Абразивная составля Материал получают р расплава водой или оки средой.Образованию пленки поверхности гранул спо диспергирования капель охлаждающихся гранул с щей средой распыления ное содержание оксидов оксидной пленки на по объясняется более высок лорода с титаном, чем с печения максимальной р магнитно-абразивного м пленка на поверхност иметь достаточную толщ ся при определенном со расплаве. При содержани гируемом сплаве менее 2 оксидов не превышает 2 оксидов титана на собствует контакт расплава, а затем кислородсодержа, Преимуществентитана в составе верхности гранул им сродством кисжелезом, Для обесаботоспособности атериала окисная и гранул должна ину, что достигает- держании титана ви титана в диспер- % толщина пленки мкм, что не обеспечивает высоких абразивных свойств материала. Выплавка и особенно распыление сплава с содержанием титана более 5 ф затруднена из-за резкого увеличения вязкости сплава и образования толстого слоя плотного шлака, препятствующего осуществлению распыления.физико-химические расчеты и экспериментальные измерения показывают, чтоконцентрация титана в расплаве от 2 до 5 фсоответствует присутствию в полученном материале абразивной составляющей в количестве 5-10 фот массы гранул, что является достаточным для обеспечения еговысокой работоспособности.Получение материала для магнитно-абразивной обработки в виде гранул сплава железо-углерод-титан по известной схеме; выплавка сплава в индукционной печи - перелив в промежуточное устройство - распыление струи расплава представляетзначительные трудности в связи с образованием на поверхности расплава в промежуточном устройстве плотного слоя титанистого шлака, затрудняющего равномерное поступление металла через отверстие в зону распыления. В связи с этимцелесообразно проводить обработку расплава в промежуточном устройстве металлическим кальцием, Эта" бперацияосуществляется порционной присадкой металлического кальция на поверхность переливаемого металла. Металлическийкальций, активно взаимодействуя с образующимся шлаком, окисляется. При этом какшлак, так и металлический расплав дополнительно нагревается, Металлический расплав становится менее вязким, а шлак - более жидкоподвижным, Во избежание разбрызгивания металла и шлака из промежуточного устройства порцииприсаживаемого металлического кальция ограничивают 0,1 кг. Очередные порции металлического кальция присаживают по мереего сгорания,В связи с тем, что шлак из промежуточного устройства не удаляется, во избежание загрязнения гранулированного металлического порошка шлаком, последнюю порциюметалла в промежуточном устройстве замораживают, закрывая отверстие холоднымстальным шариком или стальным штырем,П ример. В индукционной печи ИСТ -0,16 выплавили пять сплавов на железной основе с содержанием титана 0,92; 1,03;3,10; 4,95; 5,11;, Титан в виде пластин присаживали в печь за 5 - 10 минут до выпускаметалла при температуре расплава 1620 - 1650 С. После усвоения титана и удаленияостатков шлака из печи металл переливали в предварительно нагретое промежуточноеустройство установки распыления. На поверхности металла в промежуточном устройстве быстро образуется плотная пленка5 шлаков, которая препятствует распылениюдостаточно вязкого металла, Поэтому сразупосле начала образования ванны металла впромежуточном устройстве на поверхностьметалла присаживали металлический каль 10 ций, В результате энергичного окислениякальция с выделением большого количестватепла шлак на поверхности металла разжижался, а достаточно жидкоподвижный металл полностью проходил через донНое15 отверстие диаметром 9 мм. Расход кальциясоставил 0,5 кг на плавку массой 130 кг.Распыление струи расплава осуществляливодой, давление которой в форсунке поддерживали на уровне 90 атм.20 Содержание углерода во всех опытныхсплавах составило 0,5 - 0,7.Сбор и охлаждение порошка осуществляли в воде. После двухчасовой выдержкипорошок сушили в электрической печи с не 25 контролируемой атмосферой на поддонахпри толщине насыпанного слоя 30 - 50 мм,После окончания сушки порошок был рассеян на фракции+315; -315+ 200; -200+ 160;-160 мкм. Испытание опытных магнитно-аб 30 разивных материалов и материала, выбранного в качестве прототипа, проводили приобработке шарикоподшипниковой сталиШХ 15, Абразивные свойства оценивали повеличине съема металла за определенное35 время испытания, Результаты испытанийприведены в таблице,Результаты испытаний магнитноабразивных материалов.Режимы обработки:40 Частота вращения заготовки 630 минПродолжительность обработки 60 с,Сила тока катушек намагничивания 4 А.Рабочий зазор 2 мм.Тип СОЖ-СИНМА 45 Материал-прототип имел следующийсостав, мас.: С - 0,45; Я - 2,52; Мп - 1,07;Р - 0,143; О - 0,83, железо - остальное.Измерение шероховатости обработанных поверхностей на профилометре-проф 50 илографе модели 252 показало, что приразном весовом съеме как прототип, так иописываемый материал обеспечивают примерно равную чистоту поверхности в пределах 0,16 - 0,32 мкм за принятое время55 испытаний.Формула изобретенияМатериал для магнитно-абразивной обработки, выполненный в виде гранул, содержащих ферромагнитную составляющую изсплава на основе железа, содержащего уг-200+160 -200+160 -200+160 -200+160 1,03 3,10 4,95 5,11 7 8 9 10 3106,149,6610,15 Нецелесообразноиз"за усложнениявыплавки и распыления Составитель И.МалхазоваТехред М.Моргентал Корректор М.Андрушенко Редактор Т.Иванова Заказ 3414 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 лерод, и абразивную составляющую, включающуюоксиды, отл ича ющийся тем, что, с целью повышения производительности при обработке подшипниковых сталей, сплав дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, мас.;: Углерод 0,2 - 1,0; Титан 2,0 - 5,0; Железо Остальное,а гранулы содержат составляющие в следу ющих количествах, мас. ф 6:Ферромагнитнаясоставляющая 90-95; Абразивная составляющая 5 - 10,