Абразивная масса

(5 И 4 В 2 ТЕНИЯ ССА, содержащаяинтетическую 8 Бюл. В 29филиал Всесоюательского ин овыше ного нструме ен квар т ит о вве до 10 ания мкм п а,гер,Фомкин мпонентов,.7.Абразивный матернаСинтетическая смолКварц с размеромчастиц от 10 до100 мкмНаполнители 6 1 СС9 стальн СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ПИСАНИЕ ИЗ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 3805429/25 (22) 23.10.84 (46) 07.08.86. (71) Уральский научно-исследов абразивов и шли (72) А.П.Курнос Л.Г.Пицына, И.Я С.И.Хацко, Ю.П В.А.Дудин и В.Д (53) 621.922.07 (56) АвторскоеУ 772835, кл. В ов, Н.А.Карпо .Жабин, Л.Р.Т Ковтанюк, Н,И .Хромов 9(088.8) свидетельство 24 Р 3/00, 1 54)(57) АБРАЗИВНАЯ ИА бразивный материал, с молу и наполнители, о а я с я тем, что, с ия механической прочн а, в нее дополнительн азмером частиц от 10 ледующем соотношенииИзобретение относится к абразивной промышленности и может быть использовано при изготовлении отрезных кругов на бакелитовой связке.Цель изобретения - повышение механической прочности абразивного инструмента за счет введения в абразивную массу в качестве наполнителя кварца с размером частиц от 1 О до 100 мкм. 1 ОПредлагаемая абразивная масса содержит шлифовальный материал, синтетическую смолу и наполнители, кроме того, дополнительно в качестве наполнителя введен кварц с размером частиц 15 от 10 до 100 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.%:Шлифовальный материал б 7-84Синтетическая смола 11-16Кварц 1-7 2 ОНаполнители ОстальноеКварц имеет коэффициент линейного-б расширения в пределах от 0,510 до 310, град , что на порядок меньше коэффициента линейного расширения 25 связующего. Поэтому при его равномерном распределении в связующем коэффициент линейного расширения связки уменьшается. Кроме того, введение в состав абразивной массы частиц квар- ЗО ца размером от 10 до 100 мкм способствует у рочнению мостиков связки.При увеличении крупности кварца более 100 мкм частицы кварца оказываются .центрами напряжений в связке вследствие отличия их коэффициента линейного расширения от этого показателя у связующего, что отрицательно, влияет на прочность инструмента, При уменьшении крупности кварца ме. нее 10 мкм эффект упрочнения исчезает Это связано с тем, что полимерная связка не обеспечивает равномерного покрытия частичек кварца менее 10 мкм, частички кварца при смешивании абразивнбй смеси собираются в конгломераты, имеющие внутри себя уже меньшую прочность, чем сама связка. Помимо снижения напряжений, возникающих в круге в процессе термообработки и при последующем охлаждении, .кварц понижает коэффициент линейного распирения самого инструмента в целом. А при резке металла, нагретого до 1000 С, круг прогревается через торцовые поверхности и в нем также возникают напряжения между внутренней несущей частью и наружной режущей. Эти напряжения суммируются с напряжениями, вызванными центробежными силами, что приводит к отрыву участковкруга, контактирующих с нагретым металлом. Снижение коэффициента линейного расширения абразивного кругавследствие введения кварца приводитк увеличению динамической прочностиинструмента.Частицы кварца, имея прочность,превосходящую прочность прочей связки, активно участвуют в ее дисперсионном упрочнении, останавливая ростмикротрещин. При увеличениях более2000 в кристаллах кварца обнаруживается множество микротрещин и дефектов, что наряду с полярностью способствует прочному сцеплению частицкварца со связующим,Важной особенностью кварца в сравнении с другими наполнителями является то, что он улучшает газопроницаемость изделий. Вследствие этогогазы, выделяющиеся при термообработке(водяные Пары, аммиак, фенол), нескапливаются в теле круга, вызываяобразование пор, вскипы, расслоения,а выводятся,Анализ микрошлифов абразивногоинструмента с добавкой кварца показал, что пористость уменьшается на10-30%, Уменьшение пористости увеличивает прочность инструмента.Увеличение кварца в абразивноймассе способствует увеличению описанных эффектов. Однако при увеличенииего более 7 мас.% начинается процесс"засаливания" круга, трение возрастает, что приводит к перегреву связки,ее деструкции, коэффициент шлифования начинает снижаться, несмотря нато, что прочность круга увеличиваетсяеВведение кварца менее 1 мас.% непозволяет зафиксировать положительный эффект, как коэффициент шлифования, так и прочность абразивногоинструмента оказываются одного порядка с абраэйвным инструментом, изготовленным без применения кварца.П р и м е р. Рецептуры абразивноймассы приведены в табл.1.Расчетное количество зерна легированного нормального электрокорунда.марки 93 А зернистостью 80 загружаютв лопастную мешалку, увлажняют жидким бакелитом БЖ-З.и перемешивают втечение 2 мин.1248780 Таблица 1 Содержание компонентов, мас.7 ь по примерам Компоненты Шпифэерно93 А 80-Н 67 84 75,5 84 67 75,5 75,5 75,5 Жидкий бакелитБЖ7 6 бь 5 6 7 бь 5 бь 5 бь 5 Пульвербакелит СФПА 7 5 9 5. 2 3,5 2,25 . 4,5 3,5 3,5 5,5 КриолитАнтимонит 5 2 3,5 2,25 4,5 3,5 3,5 5,5 Кварц крупностью, мкм:Свыше 100 10-100менее 107 1 4 0,5 8 В отдельную лопастную мешалку подают пульвербакелит марки СФПА, криолит, антимонит, кварц и перемешивают в течение 4 мин.После чего приготовленную связку подают в первую 5 мешалку с увлажненным шлифзерном и перемешивают в течение 4 мин.Абразивную массу протирают через сито с размером ячейки 2,5 х 2,5 мм для удаления агрегатных образований. 1 О Абразивная масса готова для приготовления из нее абразивного инструмента. Кварц, который вводят в абразивную массу (примеры 1-5), представля ет собой минусовой продукт и после дробления кускового кварца и последующего рассева на сите с размером ячейки 100 х 100 мкм. Плюсовой продукт (крупностью свыше 100 мкм) ис пользуют в примере 6. В примере 7 используют микропорошок ЮО кварца, полученный седиментацией.Параллельно изготавливается известная абразивная масса 25Изготовленные из абразивных масс согласно примерам 1-8 круги имеют прочностные и эксплуатационные показатели, приведенные в табл.2.Данные табл.2 показывают, что от- ЗО резные круги, изготовленные из предлагаемых абразивных масс, обладают 4более высокими прочностными и эксплуатационными показателями.Разрывная скорость отрезных кругов по примерам 1-3 на 5-37 выше, чем по примеру 8.Коэффициент шлифования отрезных кругов по примерам 1-,3 на 2-ОЕ выше, чем по примеру 8.Отрезные круги, изготовленные из абразивной массы с содержанием кварца ниже нижнего предела (пример 4), имеют прочностные и эксплуатационные показатели на уровне известныхПовышение содержания кварца вабразивной массе более верхнего пре,дела (пример 5) придает отрезным кругам более высокую прочность (на 257)ь но.снижает коэффициент шлифования.Введение .в состав абразивной массы кварца крупностью более 100 мкм и менее 10 мкм (примеры 6 и 7) не позволяет получить в кругах увеличение прочностных и эксплуатационных показателей.Таким образом, введение в состав абразивноч массы в качестве наполнителя кварца с размером частиц от 10 до 100 мкм позволяет повысить разрыв-. ную прочность кругов и использовать их для резки металла, нагретого до 700 С и выше.1248780 Таблица 2 Примеры Показатели Разрывная скорость, м/с 110 135 Коэффициентшлифования 5 э 2 бэ 0 510 4 ь 8 4,8 5,0 5,0 Редактор О,Бугир Пооизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 115 130 110 137 110 110 Составитель Г.НиконороваТехред Н.Боикало Корректор Л.Пилипенко Заказ 4170/13 Тираж 740 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5