Связка абразивного инструмента

ООЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН ИВВ 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щк; ",Мйщ ф(71) .Ордена Трудового Красного Знамени институт сверхтвердых материалов АН Украинской ССР и Московское.2. Патент США Р 3454384,кл. 51-295, 1969.3. Авторское свидетельство СССРУ 631326, кл. В 24 Р 3/34, 1976(прототип). ка пр нтов,металла - оксид цисоотношении компон Свинцовоцинкбор силикатное стек Боросиликатное стекло Гексагональный нитрид бора Оксид .цинка ло 0"3 1-1 2. Связка по и ю щ а я с я тем, кборосиликатное с мас. Ъ: отличао свинцовоцинло имеет состав,РЬО,аппоВО 3510ВаоА 3 0 б,б3,08 1 7(54)(57) 1. СВЯЗКА АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА для обработки сталей, включающая свинцовоцинкборосиликатное стекло и твердую смазку в виде гексагонального нитрнда бора и окис. ла металла, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышенистойкости. при работе безоона дополнительно содержитЮ катное стекло, а в качеств аюфа ГИзобретение относится к связкамабразивного инструмента, преимущественно содержащего кубический нитридбора КНБ) или алмаз, применяемогодля обработки закаленных сталей беэприменения смазочно-охлаждающих 5жидкостейСОЖ), и может быть исполь.эовано на предприятиях, занимающихся заточкой и доводкой режущего инструмента иэ быстрорежущих, в томчисле труйнообрабатынаемых закаленных сталей.В настоящее нремя имеются связкиабразивного инструмента, позволяющие обрабатывать стальйые деталии производить заточку режущего инструмента. Положительный результатдает в этом случае инструмент накерамических связках.Известны керамические связкиабразивного инструмента на основестекол различного состана или керамических композиций с наполнителями для обработки сталей 11 .Известна керамическая связкадля шлифовальных инструментов, содержащая .70-90 мас, боросиликатного стекла и 10-30 мас.В талька.Ее применяют при изготонлениишлифовального инструмента иэ искусственного корунда и кубического нитрида бора. Такая связка поэво 30ляет инструменту эффективно работать с охлаждением.Однако применение известнойсвязки без охлаждения вызывает прижоги и повышенный расход абразива.Известна связка, для обработкисталей без применения СОЖ,в которуюв роли твердой смазки вводят графит, Связка состоит из глины и графита 2.Однако данная связка имеет высокий расхоц абразива,Наиболее близкой к предлагаемой является связка, состоящая изсвинцовоцинкборосилйкатного стекла65-80 вес.й, гексагонального нитрида бора 20-35 вес.Ъ и оксида кадмия 2,5-10,0 вес.%. Применение гексагонального нитрида бора в качестве твердой смазки н сочетании состеклом позволяет инструменту на 50такой связке обрабатывать закаленные стали без применения СОЖ 3,Однако инструмент на этой связке имейт относительно высокий удельный расход абразива, так как гексагональный нитрид бора не смачинается стеклом связки. В результатепроисходит только механическое удер.жанне частиц гексагонального нитрида бора в стеклообразной матриде,что не обеспечивает прочного сцепления указанных материалов,Цель изобретения - разработкастеклосняэки абразивного инструмента для обработки сталей беэ охлаждения, обеспечивакнаей повышение износостойкости н 1, 5-2, 0 раза по сравнению с инструментом на керамических связках, используемых на аналогичных операциях.Поставленная цель достигается тем, что связка, содержащая в качестве основы свинцовоцинкборосиликатное стекло (в дальнейшем именуемое стекло 1) и твердую смазку в виде смеси гексагонального нитрида бора и окисла металла, дополнительно содержит боросиликатное стекло истекло 2) образующие смесь, а в качестве окисла металла - оксид цинка, при следующем соотношении компонентов, мас, Ъ: Свинцовоцинкборосиликатное стеклоБоросиликатноестеклоГексагональныйнитрид бораОксид цинка 35-75 5-40 10-30 1-15 Состав стекла 1, мас. % РЬО 2 пО во, 510 ВаО 72,6-76,6 11,0-13,0, 7,8-9,8 1,6-2,6 1,2-2,2 0,5-1,6 Состав стекла 2, мас, Ъ 5 10,А 10,ХаОК ОВаОВОф 2. 3 45,0-55,0 5,0-12 р 4,5-10 4,0-12,0; 2,0-6,0 5,0-10,0 10,0-20,0 0,5-1,5Как указывалось выше, в связи с несмачиваемостью гексагонального нитрида бора рядом составов стекол, н том числе и стеклом, входящим в состав известной связки, наличие только механического удержания зерен нитрида бора не обеспечивает их прочного сцепления, что вызывает относительно высокий расход абразива, Одним из путей достижения прочного удержания материала в стеклообраэной матрице является достижение удовлетворительной смачи ваемости контактирующих материалов, Для этого в качестве стеклообраэной основы применяют смесь стекол определенного состава, например, стекла 1 и 2 укаэанных выше составов.Каждое иэ стекол в отдельности не смачивает гексагональный нитрид бора, Э интервале 600-900 С углы смачивания стеклом 1 - 95-140 , а стеклом 2 - 130-150 . При смачива1047671 Свинцовоцинкборосиликатное стеклоБоросиликатноестеклоГексагональныйнитрид бораОксид цинка 60 52 64 5,нии гексагонального нитрида .бора материалом на основе смесей указанных стекол удовлетворительное смачивание,. например, при 800 фС достигается при.использовании смеси 1 стеклом 1 - 90, стекло 2 - 10, и наоборот), Углы смачивания при . этом меньше 90Соотношение количества стекол принято в интервале, обеспечивающем удовлетворительную смачивающую с особность их смесей по отношению к накопителям.Введениеоксида цинка обусловлено необходимостью повышения иэносо-, стойкоств связки. Интервал введения гексагонального нитрида бора и оксида цинка обусловлен достижением при таких их количествах достаточно высокой изнооостойкости инструмента.П р и м е р 1. Изготавливают аб разивный инструмент формы.ЧК 125 5 3 32 100-ной концентрации, иэ кубического нитрида бора зернистостью 125/100 на связке марки К-1 следующего состава, мас. :Свинцовоцинкборосиликатное стекло 1 35Боросиликатноестекло 2 40Гексагональныйнитрид бора 10Оксид цинка 15Состав стекла 1, мас. : РЬО 74,8; ЕпО 12,0; ВОэ 8,3; 510 1,8; ВаОСостав стекла 2, мас. : 810,50,02; А 1,2 0 9,27,; 1.1 р.О 5,37, МаО7,75; КО 3,38; ВаО 7,78; В О, 14,5;Ее О 0,6.Примеси из группы оксидов СаО, МяО, Т 1 О.1 - остальное.Для приготовления смеси стекол смешивали исходные стекла зернистостью менее 40 мкм. Затем к смеси стекол добавляют гексагональный нитрид бора и оксид цинка зернистостью менее 100 мкм, кубонит марки КР зернистостью 125/100, тщательно смешивают. Кубонитосодержащую шихту .брикетируют при давлении 1 т/см Термообработку брикета производят в пресс-форме при 600+10 С в течение 1 ч. После чего производят горячую допрессовку.при давлении 0,5 т/см.П р и м е р 2. По технологии, описанной в примере 1, изготавливают круги Формы ЧК 1255 3 32-К2-кР 125/100 - 24,9 следукщего состава, мас. : Химический состав стекол приведенв примере 1.П р и и е р 3, По технологии,описанной в примере 1, изготавливают круги формы ЧК 125 5 3-32-К-35 -КР 125/100 - 24,9 следующего состава, мас.:Стекло 1 52Стекло 2 20Гексагональ 10 ный нитридбора 20Оксид цинка 8Химический состав стекол приводится в примере 1,П р и м е р 4. По технологии,описанной в примере 1, изготавлива-лись круги формы ЧК 1255 .3 32-К-4-КР 125/100 - 24,9 следующегосостава, мас. :Стекло 1 75Стекло 2 . 9Гексагональ,ный нитридбора 10Оксид цинка 6Химический состав стекол приводится в примере 1.Испытания опытных образцов абразивного инструмента, изготовленно.го на связках по предлагаемому30 изобретению (марки связок К 16-1,К-2, К-3, К 16-4) в сравнении с кругом, аналогичной характеристики на известной связке К проводились при шлифовании образЗ 5,цов стали марки Р 6 И 5 твердостью62-64 ед, НРС сечением 530 мм 2 приследующем режиме: .скорость круга25 м/с, продольная подача 2 м/мин,поперечная подача 0,05 мм/двходбеэ применения СОЖ. Испытывалисьшлифовальные круги Формы ЧК 1255"3 32 из кубонита КР 125/100 - 100концентрации. Результаты испытанийприведены в таблице.В результате лабораторййх Испыта 45 ний установлено, что по сравнению сошлифовальными кругами иэ кубонитана керамической связке К(прототип), применяемой для заточки резцов из закаленной быстрорежущей50 стали,все круги на предлагаемойсвязке вымарки связок,К 16-1, К 16-2,К 16-3, К 16-4 - примеры 1-4) обеспечивают снижение удельного расходакубонита в 1,5-2,0 раза по сравнению с иэвестньца. Наилучшей износо-.етойкостью обладают круги, изготовленные по примеру 3, при следующем соотношении компонентов, мас.:Ф.связки, мас. Характеристика абразивного слоя Примеры Примечание КР 125/100-К 8,8 Существующаясвязка (прото"тип базовыйобъект 30 3540 КР 125/100-К-1 - 100 ф 10 5,2 4,5 КР 125/100-К"3 - 100 52 20 20 4,0 КР 125/100-К"16-4 - 100 75 910 7,9 Составитель Н . Балашов а техред И, Гайду Корректор А. Тяско Редактор Н. Воловик Заказ 7822/14 Тираж 795 Подписное ВИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, москва, Ж, Раушская наб д.4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 4 Стекло 1 Гексагональный нитрид бораОксидкадмия4 Стекло 1 Стекло 2 Гексагональный нитрид бораОксид цинка КР 125/100-К-Стекло 1, 64 -2 - 100 Стекло 2 5Гексагональныйнитридбо.ра30 Оксид бора 1 Стекло 1Стекло 2ГеУсаго"нальныйнитридбораОксидцинка.Стекло 1Стекло 2 Гексагональный нитрид бораОксидцинка Удельныйрасходкубонита,мг/Г