Металлическая связка для алмазно-абразивного инструмента

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ПИСАНИ БРЕТЕН ТЕЛЬСТ ВТОРСКОЬЮС мельченко, Г. И. Со- Тюменев мазно-абра- ание метал- но-абразив 10. ССРГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Семенов Ю. Н. и др. Алзивная обработка. Сб.: Исследовдокера мических связок алмазного инструмента. Пермь, 967,2. Авторское свидетельство С407724, кл. В 24 0 3/06, 197 801125123 зш В 24 Р 3/06; С 22 С 9/02(54) (57) МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СВЯЗКА МВ - 6 ДЛЯ АЛМАЗНО-АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА, содержащая олово, алюминий, титан, причем алюминий, титан в виде лигатуры на основе меди, отличающаяся тем, что, с целью повышения технологичности связки и снижения трудоемкости алмазного инструмента, она содержит лигатуру в количестве 9,0 - 23,2% от массы связки при следующем соотношении компонентов связки, мас. %:Олово 16,5 - 20,0 Алюминий 9,0 - 10,0 Титан 0,12 - 0,20 Медь ОстальноеИзобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению алмазно-абразивного инструмента, предназначенного для обработки закаленных и термически необработанных чугунов.Известна металлическая связка М 1, представляющая собой композицию из 20% оловянного порошка и 80 О/, медного порошка 1.Недостатком связи М 1 является низкая режущая способность алмазного инструмента, изготовленного на основе этой связки.Наиболее близкой к предлагаемой является металлическая связка МВ 5 2, содержащая, мас. о/о:Медь 71 - 75 Олово 14 - 16 Алюминий 10,5 - 12,5 Марганец 0,08 - 0,25 Титан 0,1 - 0,3 Алмазный инструмент на связке МВ 5 (хонинговальные бруски) успешно применяется на операциях чернового и чистового хонингования гильз цилиндров тракторных двигателей из закаленного и термиче-, ски необработанного чугуна.Однако алмазный инструмент на связке МВ 5 изготавливают способом; включающим перемешивание легкоплавкой и высокотемпературной составляющих шихты связки МВ - 5 с алмазом, холодную подпрессовку, последующее спекание компонентов шихты и горячую подпрессовку. В качестве легкоплавкой составляющей для изготовления связки МВ 5 берут сплав системы А 1 - Сц -- Яп - Т 1 - Мп, Этот сплав выплавляют с применением лигатур А 1 - Си - Т 1 - и А 1 -- Мп, а затем с добавкой чистых компонентов (А 1 и Ьп) выплавляют легкоплавкуюсоставляющую;Легкоплавкую составляющую, представляющую собой сложнолегированный сплав на алюминиево-медной основе, для использования ее в качестве компонента шихты связки МВ - 5, необходимо дробить с последующим просевом. Однако частицы легко-. плавкой составляющей связки МВ - 5 в процессе получения порошка методом дробления слипаются, образуя конгломерат, непригодный для изготовления алмазного инструмента. Этот конгломерат должен дробиться дополнительно, что приводит к увеличению трудоемкости изготовления алмазного инструмента и увеличению его себестоимости. Цель изобретения - повышение технологичности связки и снижение трудоемкости изготовления алмазного инструмента.Поставленная цель достигается тем, что металлическая связка МВ - 6 для алмазно- абразивного инструмента, содержащая олово, алюминий, титан, причем алюминий,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 титан - в виде лигатуры на основе меди,оно содержит лигатуру в количестве 19,0 -23,2 О/о от массы связки при следующемсоотношении компонентов связки, мас. о/о:Олово 16,5 - 20,0Алюминий 9,0 - 10,0Титан 0,12 - 0,20Медь ОстальноеУвеличение процентного содержания олова до 16,5 - 20 О/О по сравнению с 14 - 16/ов известной связке и уменьшение процентного еодержания алюминия до 9,0 - 10,0 О/опо сравнению с 10,5 - 12,5 О/О в известнойсвязке, позволило исключить из составасвязки марганец и тем самым упроститьпроцесс, изготовления алмазного инструмента.Действительно, уменьшение процентного содержания алюминия снизило содержание в связке очень хрупкой 6 -фазы иповысило общую прочность композиции.Увеличение содержания олова привело кувеличению антикоррозионных свойств предлагаемой связи. Таким образом, изменениепроцентного содержания олова и алюминияпозволило получить у предлагаемого сплава такие же свойства, как и у известногосплава, содержащего марганец.Алмазный инструмент изготавливают следующим образом,Шихта для изготовления связки МВ - 6делится на две составляющие: легкоплавкую и высокотемпературную. В качестве легкоплавкой составляющей для изготовлениясвязки МВ - 6 берут сплав, содержащий,мас.о/о: алюминий 43 - 48; тиган 0,65 - 0,85;медь остальное.Этот сплав хрупок, легко поддается дроблению, гранулы не слипаются, а поэтомутрудоемкость изготовления алмазного инструмента сокращается.Для изготовления алмазного и нструмента приготовлены четыре связки: трисвязки предлагаемого состава (МВ - 6) иодна связка известного состава (МВ - 5).Составы связок и шихты приведены в табл, 1.Алмазный инструмент изготавливают следующим образом.В смеситель типа пьяная бочка загружали составляющие алмазной шихты (медный порошок ПМС - 1 ГОСТ 4960 - 75,оловянный порошок ПО 1 ГОСТ 9723 - 73 идробленный порошок сплавов системыалюминий-медь-титан или алюминий-медьтитан-марганец-олово) и алмазный порошок АСВ 125/100. Комноненты шихты перемешивают в течение 15 мин, после чегоалмазоносная шихта готова к употреблению.Из приготовленной шихты изготавливаюталмазные хонинговальные бруски АБХ 12,5 х 8 х 5 х 3 - АСВ 125/100 - 100 О/о на железной подложке; давленйе холодной подпрессовки брусков 300 в М, спекание в1125123 Таблица 1 Предлагаемая 16,5 6,5 Сплав 23,2 А 1-Со-ТТ 10,0 0,20 73,30 60,3 9,5 18,25Сплав 21,1 А 1-Со-Тв 18,25 0,15 72,60,65 20,0 Сплав 19,0 А 1-Со-ТТ 0,12 20,0 9,0 70,88 61,0 Известная 15,0 11,5 Оф 2 016 7314 65 вО 15,0 Сплав 20,0 АТ-.Со-Ть-йп Таблица 2 Свойства Показатели свойств для связок 1 2 0,175 0,181 0,187 0,190 0,048 Удельный расход алмаза, мг/гЧистота поверхности, мкм 0,047 0,047 0,048 1,6 1,6 1,6 1,5 пресс-форме при 700 оС в течение 25 мин, давление горячей допрессовки 200 МПа,Испытание изготовленных хонинговальных брусков показало, что работоспособность алмазного инструмента на предложенной связке находится на уровне работоспособности алмазного инструмента на связке МВ - 5. Результаты испытаний приведены в табл. 2. Однако повышается технологичность связки за счет снижения трудоемкости изготовления алмазного инструмента.В табл, 3 представлен перечень технологических операций при изготовлении алмазного инструмента с предлагаемой и известной связками,Удельная производительность хонинговального бруска, г/мин Удельный износ по высоте хонинговального бруска, мкм/мин Из табл. 3 видно, что трудоемкость изготовления алмазного инструмента на предлагаемой связке по сравнению с известнойснижается в результате отсутствия технологичесКих операций по приготовлению лигатуры алюминий - марганец и выплавки легкоплавкой составляющей,Кроме того, хрупкость легкоплавкой составляющей, используемой для приготовления предлагаемой связки МВ - 6, выше посравнению с хрупкостью легкоплавкой составляющей для приготовления связкиМВ - о. Это влечет за собой снижение усилия дробления легкоплавкой составляющейс 200 до 50 кг/см 2, т. е. в 4 раза, что до 15 полнительно снижает трудоемкость изготовления алмазного инструмента,0,022 0,024 0,023 0,0221125123 Таблица 3 Перечень основных технологических операций по изготовлению алмазного инструментана связке МВна предлагаемой связке МВб) выплавка лигатуры А 1-Мп; 2 Дробление с усилием до 200 кгс/см и просев легкоплавкой составляющей 3 Перемешивание легкоплавкой составля То же и введение олова в порошок ющей с тугоплавкой 4 Приготовление алмазной шихты 4 То же 5 Засыпка в пресс-формы и холодная подпрессовка 5 То же 6 Спекание при 700 С 6 То же 7 Горячая допрессовка 7 То же 8 Охлаждение, распрессовка, механи То же ческая обработка Составитель И. Пойменова Редактор Е. Лушникова Техред И. Верес Корректор Н. Король Заказ 8400/ 2 Тираж 736 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 41 Приготовление легкоплавкой составляющей: а) выплавка лигатуры А 1-Сп-Т; в) выплавка самой легкоплавкой составляющей с использованием лигатур А 1-Си-Тд, А 1-Мп и олова 1. Приготовление легкоплавкой составляющей: а) выплавка лигатуры А 1-Си-Т; б) отсутствует;в) отсутствует 2. Дробление с усилием до 50 кг/см и просев легкоплавкой составляющей лигатуры