Способ изготовления абразивного материала

20 Абразивно-керамическая смесь содержит, мас.%:Карбид кремния 72,4 40Керамическая связка 27,6а керамическая связка состоит из исходных компонентов в следующемсоотношении, мас.Ъ:Полевой шпат 51 45Вентонитовая глина 10Каолин 39Заформованные и высушенные заготовки шлифовальных кругов обжигаютв туннельной печи при 1280-1300 С втечение 7 ч в воздушной атмосфере Г 11,Однако известный состав абразивно-керамической смеси не позволяетполучить абразивный инструмент, обладающий токопроводными свойствами,Кроме того, при обжиге в воздушной атмосфере происходит частичноеокисление карбида кремния кислородом воздуха до БО и БО, что приводит к получению пористых изделий 60с повышенной истираемостью.Цель изобретения - снижение удельного сопротивления и повышение стойкости материала при виброабразивной электрохимической обработке. Изобретение относится к изготовлению электропроводящих керамик и может быть использовано при производстве абразивных иэделий на керамической связке, преимущественно для виброабразивного электрохимического шлифования труднообрабаты ваемых сталей и сплавов.В современной металлобработке прогрессивным способом является виброабразивное шлифование с исполь зованием специальных Формованных абразивных изделий - галтовочнах тел, состоящих иэ шлифовальных зе.Рен и .связки. Перспективным направлением для обработки труднообра батываемых сталей и сплавов являет- . ся виброабразивная электрохимическая обработка (ВЭХО).Эффективность ВЭХО зависит от плотности тока на обрабатываемой поверхности, шлифующей способности галтовочных тел и их износостойкости. Одним из путей повышения плотности тока при оптимальном напряжении на электродах и электропРовод- ности электролита является создание электропроводных галтовочных телНаиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления абразивного материала (шлифовальных кругов ) из карбида кремния на керамической связке, включающий смешение карбида кремния с керамической связкой, формование и обжиг в воздушной атмосфеРеПоставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления абразивного материала, включающему смешение карбида кремния с керамической связкой, формование и обжиг, в смесь дополнительно вводят порошок металлической меди при следующем соотйошении, мас.Ъ:Карбиц кремния 25-35Порошок металлической меди 4-15Керамическая связа Остальное а обжиг осуществляют в атмосфере окиси углерода при соотношении СО:С 02 = 3:1-9:1 еШлйфующие свойства иэделиям сообщает карбид кремния, а электро- проводящие свойства - мелкодисперсный порошок ( Фракции 45 мкм) металлической меди, тщательно перемешанный с щелочной алюмокремнеземистой керамической связкой, состоящей иэ полевого шпата, бентонита и талька.Содержание компонентов в керамической массе составляет, мас.В:Б 1 С 25,0-35,0Сц 4,0-15,0Б 10 у 43,49-30,42А 10 9,65-6, 89Ре 03 2,02-1,44Ь т 12,08-8,63СаР 0,66-0,47Иа 20 + К 20 3,10-2,15В йроцессе обжига в зависимости от газовой атмосферы возможно протекание следующих окислительных и восстановительных превращений:Б 1.С + 0 = Б.О + С 1 (1)2Б 1.С + 202 = Б 102 + СО, ( 2 )20 ц + 02 = 2 сиО (3) Ре 20 + СО = 2 Ге + С 02 , (4 ) Б 10 + СО = БО + СО, (5) Иа 20 + СО = 2 Иь + СО, (б ) которые оказывают основйое влияние на процесс спекания иэделий и их прочностные и абразивные свойства.Исходными и. конечными составляю" щими газовой атмосферы являются СО и СО, соотношение между которыми и определяют протекание физико-химических превращений,Из констант равновесия реакций (1) - (6) следует, что при соотношении СО к С 02 3:1 - 9:1 возможна лишь реакци (4), т,е, восстановление Ре 209 связки до металлической фоомь 1, шлифовальный материал - карбид кремния и электропроводящая составляющая порошок меди защищены от окисления. Остальные компоненты связки переходят в стеклообразное состояние и способствуют в процессе охлаждения изделий хорошему спеканию и уплотнению микроструктуры,( газовая атмосфераСо:СО Свойства Состав, мас. Пример Карбид Керакрем- ми,Поро 1 шокметалгическоймеди Удельное электро- сопротив Кажущаяся Увели- плотность чениег/см з кажущейся плотности по от- ношению к из вест ной,Снижение ис. тираемости по отношени к известнойление,Ом см 25 60 15 3,0 8,610 2,27 13 60 1,09 4,7 6,4 10 2,24 12 50 2560 15 1,36 9 у 0 7,5 10 2,29 25 60 15 1,27 3,0 4,2 10 2,23 35 61 4 69 0,85 4,7 1,1 10 2,35 72 17 35 61 4 0,76 6,98 64 9,0 5,9 10 15 35 61 4 2,30 30 35.103 2 56 0,56 79 28 30 60 10 Восстановление Ре 03 до металлической составляющей прйводит лишь к повышению эффекта электропровод- ности иэделий.При соотношении СО к СО менее Зг 1 проходят реакции (1) " (3), т.е. разложение шлифовального материала и окисление электропроводящей составляющей, что приводит к получению пористых иэделий с пониженными шлифующими и электропровод-. ными свойствамиПри соотношении СО к СО более 9:1 проходят реакции (4) - (6), т,е. восстановление 80 , Ге 0 и щелочйой связки, что приводит й снижению процесса стеклообраэования связки и уплотнения микроструктурыи получению пористых иэделий.П р и м е р, Исходные компоненты абраэивно-керамической массы берут при следующем соотношении, мас.:Карбид кремния 30,0Порошок меди 10,0Полевой шпат 20,1Бентонитовая глина 30,0Тальк 9,9Тщательно перемешивают, увлажняют до содержания влаги 20, вакуумируют для усреднения и дегазации массы, формуют через гидропрессметодом экструдирования для получения галтовочных тел определеннойформы (нагример, цилиндрической,призматической ) и сушат при 120 1150 С в течение 240+10 мин, Высушенные иэделия обжигают в печи в неокислительной атмосфере при 1280 Св течение 150 мин при различной газовой среде, с последующим охлаждением;Галтовочные тела, подученныепредлагаемым способом, обжигают влабораторной печи с графитовым наг ревателем (в печи Таммана ) и газовой атмосфере .с различным содержанием СО и СО за счет дополнительного введения графитовой засыпки присоотношении составляющих, указанном 20 в таблице.Как видно из таблицы, абразивныйинструмент для виброабразивнойэлектрохимической обработки, полученный по предлагаемому способу, 25 имеет удельное электросопротивление на 4-7 порядков ниже, плотностьна 11-31 выше и истираемостьна50-84 ниже, чем по известному способу.301074912 1Продолжение таблицы Свойства остав, мас. % Пример Удельное электросогроти в ление, Ом см Карбидкремния Кажущая сяглот иост ьг/см 3 тираесть9 10 2,63 4,7 0,4 4,7 10 2,40 0 10 0,63 Воздуш,3ная 2,0 2,7 извесный вМе еэафсФ Составитель В,СоколоваРедактор Н.Рогулич Техред Л,Мартяшова КорректорГ.РешетниКо каз 463/25 Тираж 603 ВНИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и откры 113035, Москва, Ж, РаушскаяПодписноеСССР д. 4 илиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная Керами- ческаясвязка РорошокметаллическоймедиУловия обжига газовая атмосфера) СО: СО 2 Увеличениекажущейсяглотностнпо отношеник иэвесту Снижение истираемостипо отношениюк известной