Стеклокерамическая связка абразивного инструмента

,Г.ТолГубанов,о СССР1982. В ка держ ГОСУДАРСТ 8 ЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(7) Институт сверхтвердых малов АН УССР и Ташкентскийный комбинат(56) Авторское свидетельствУ 1047671, кл. В 24 Э 3/14 54) СТЕКЛОКЕРАМИЧЕСКАЯ СВЯЗКА АБРАИВНОГО ИНСТРУМЕНТА(57) Изобретение относится к областистанкоинструментальной и аваиационной промышленности, в частности ксвязкам и технологии изготовленияабразивного инструмента, преимущественно содержащего кубический нитридбора.или алмаз, применяемого для заточки металлорежущего инструмента иззакаленных сталей без применения смазочно-охлаждающих жидкостей, и позволяет повысить производительностьшлифования и износостойкость инструмента, Связка содержит, мас,7.: свинцовоцинкборосиликатное стекло 3570, боросиликатное стекло 3-35, хром3-20 и нитрид кремния 5-13. честве твердой смазки связка со итграфит 5-11 мас.Е. 1 табл.1316803 1Изобретение относится к связкам и технологии изготовления абразивного инструмента, преимущественно содержащего кубический нитрид бора (КНБ) или алмаз, применяемого для заточки металлорежущего инструмента иэ закаленных сталей беэ применения смазочно"охлаждающих жидкостей,Целью изобретения является создание связки для инструмента из КНБ, обеспечивающей ему высокую режущую способносгь, что приводит к повышению производительности и износостойкости.Предлагаемая связка, содержащая свинцовоцинкборосиликатное. стекло, боросиликатное стекло и твердую смазку, дополнительно содержит хром и нитрид кремния, а компоненты выбраны в следующем соотношении, мас,%:Стекло свинцовоцинкборосиликатное 35-70Стекло боросиликатное 3-35Графит (твердаясмазка) 5-11Хром 3-20Нитрид кремния 5-13При этом свинцовоцинкборосиликатное стекло имеет слецующий состав, мас,%:РЬО 72,6-76,6ЕпО 11,0-13,0В,О 7,8-9,8810 г 1,6-2,6ВаО 1,2-2,2А 1 0 0,5-1,6 а боросиликатное стекло имеет состав, мас.%:810 г 45,0-55,0э10,0 - 20,0КгО 2,0-6,0Ва О 50-00Ь 10 45-10,0ИаО 40-12,0А 1.0 55-12,0Ре,О 0,5-1,5Хром, введенный в связку, в совокупности со всеми ее компонентами обеспечивает высокую режущую способность, так как он в расплаве стекол . не окисляется и остается в связке в металлическом состоянии и не позволяет ей схватываться со сталью при ее шлифовании. При содержании хрома менее 3% режущая способность не увеличивается. При увеличении содержания хрома более максимального, т.е. вьппе 20%, износостойкость связки уменьшается (см. таблицу). О 5 20 25 30 35 40 45 50 55 Нитрид кремния хорошо смачивается расплавом смеси стекол, а в сочетании хрома с нитридом кремния играфитом в расплаве стекол образуется износостойкая композицияю, обладающая свойствами твердой смазки иобеспечивающая высокую режущую способность инструмента, При введениив связку нитрида кремния в количестве менее 5% износостойкость связки не повьппается, При введении егоболее максимального содержания, т.е,более 13%, снижается износостойкостьинструментаоП р и м е р 1, Круг формы 12 А 2451255 "Зх 32 готовят иэ компонентовсвязки в следующем соотношении,мас,%:Стекло свинцовоцинкборосиликатное (й." 1) 35Стекло боросиликатное (Ф 2) 35Графит 5Хром 20Нитрид кремния 5Состав стекла Ф 1, мас,%: РЬО74,8; ЕпО 12,0; В О 8,3; 810 1,3;ВаО 2,0; А 1 0 1,1.Состав стекла Ф 2, мас.%: 810 г50,02; ЬгО 5,3; ИагО 7 э 75 А 1 гОэ9,27; К О 3,38; ВаО 7,78; В О 14,50;Примеси оксидов СаО М 80, Т 10остальное,Для приготовления шихты компоненты связки, стекла Ф 1 и Ф 2, графит,хром, нитрид кремния, просеянные через сито 63 мкм, смешивают в течениеч. В шихту добавляют кубонит маркиКР зернистостью 125/100 и смешиваютего с шихтой, Кубонитовые кругиформы2 А 245 125 х 5 хЗ х 32 - К 17-1-КР125/100-100-24,9 брикетируют поддавлением 1500 кг/см , спекают при520 С в течение 60 мин, после чегопроизводят горячую допрессовку придавлении 200 кг/смП р и м е р 2. По технологии,указанной в примере 1, изготавливают круги формы 12 А 245 1255 кЗЯ 32К 17-2-КР 125/ 100-100-24,9,П р и м е р 3. По технологии,указанной в примере 1, изготавливают круги формы 12 А 245 125 к 5 хЗк 32К 1/-3-КР 125/100-100-24,9 следующегосостава, мас.%: стекло М 1 56," стекло В 2 17; графит 8; хром 10; нитРид кремния 9,Химический состав стекол приведенв примере 1. Состав связки, мас,%:стекло У 1 70; стекло У 2 3; графит11; хром 3,0; нитрид кремрия 13,0.П р и и е р 4, По технологии, указанной в примере 1, изготавливаюткруги формы 12 А 245 125 х 5 хЗк 32К-4-КР 125/100-100-24,9 следующего состава, м ас.%: стекло У 1 61;стекло У 2 19; графит 9; хром, 11.Химический состав стекол приведен в примере 1. 10П р и м е р 5, По технологии аналогично примеру 1 изготавливают круги формы 12 А 245 125 х 5 хЗх 32 - К-КР 125/100-100-24,9, следующегосостава, мас,%; стекло М 1.63; стекло В 2 18; графит 9; нитрид кремния10. Химический состав стекла приведен в примере 1,П р и м е р 6, По технологии, описанной в примере 1, изготавливают 20круги формы 12 А 245 125 х 5 хЗх 32К-6-КР 125"100-24,9 следующегосостава, мас,7: стекло У 1 54; стекло У .2 11; графит 8; хром 8; нитридкремния 19. Химический состав стекол приведен в примере 1,П р и м е р 7. По технологии, указанной в примере 1, изготавливаюткруги Формы 12 А 245 125 х 5 хЗх 32К-КР 125/100-100-24,9 следующего 30состава, мас.7,: стекло 9 1 50; стекло У 2 12; графит 7; хром 25; нитридкремния 6. Химический состав стеколприведен в примере 1,Для проведения сравнительных испытаний по примерам 1-4 было изготовлено по 3 круга следующих характеристик: 12 А 245 1253 х 5 х 32 - К-1-КР125/100-100-24,9; 12 А 245 125 ХЗх 5 х 32 К-2-КР 125/100-100-24,9; 12 А 245 40125 5 3 32 - К-3-КР 125/100-10024,9 12 А 245 125 х 5 Зк 32 - К-4-КР125/100-100-24,9; 12 А 245 125 х 5 хЗх 32 К-5-КР 125/100-100-24,9; 12 А 245125 х 53 х 32 - К-6-КР 125/100-1004524,9; 12 А 245 125 х 5 кЗ А 32 - К-7-КР125/100-100-24,9, и три кубонитовыхкруга, изготовленных по прототипу,оследующей характеристики: 12 А 245125 к 5 хЗ х 32 - К 16-КР 125/100-100-24,9Сравнительные испытания проводилибез применения СОЖ при шлифованиистали Р 6 И 5 на следующих режимах: Показатели работоспособности куобонитовых шлифовальных кругов 12 А на керамических связках К 17 и К 16 приведены в таблице,В результате испытаний установлено, что круги из кубонита на предлагаемой связке К 17 (пример 3) имеют удельный расход кубонита на 30357 ниже, а производительность шлифования в 1,5 раза выше по сравнениюс кругами .аналогичных характеристикна керамической связке К 16,Из результатов испытаний следует,что наиболее высокую износостойкостьи режущую способность показали круги следующего состава, мас.%:Стекло Ф 1 56Стекло У 2 17Графит 8Хром 10Нитрид кремния 9Кубонитовые круги по примерам 1 и 2 показывают более высокие по сравнению с прототипом результаты, а круги по примерам 4, 5 и 7 находятся на уровне с прототипом и несколькс хуже, а по примеру 3 имеют износостойкость на 30-357 выше,Формула и з о б р е т е н й яСтеклокерамическая связка абразивного инструмента для обработки сталей, содержащая боросиликатное стекло состава, мас,7.:810 45,0-55,010,0-20,0Ьз. О 4,5-10,0Иа О 4,0 - 12,0КО 2,0-6,0ВаО 5,0-0,0А 1 О 5,5 - 12,0Ре О 0,5-1,5, свинцовоцинкборосиликатное стекло состава, мас.%:РЪО 72,6-76,6ЕпО 11,0-13,0Бз.О 1,6-2,6ВаОВ,О, 7,8-9,8А 1 О 0,5-1,6 и твердую смазку, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности и износостойкости инструмента, связка дополнительно содержит хром и нитрид кремния при следующем соотношении компонентов, мас.7.:1316803 Твердая смазка ХромНитрид кремния 5-11 3-20 5-13 35-70 3-35 перечнаядача,/дв.ход тав связ нас Ймарка и эернистоств кубонита проиэ дител ность шлифо Ффек ая м ость о- шероховатость обработанной а- поверхносмг 3,2 ЕР 125/ 5 О,текло М текло 9 5 02 %17-2 0 125/100 Стекло У 1 3,1 текло рафитромНнтридремния о,ог 125/100 0,5 56 К 17" 15,17 Стекло е 8 ГрафХроНиткремния 9 4 К 170,53 19 63 О,89 25/ О 5 К 17-5 текло У 1 текло М 2 рафит итрид ремния 20 25/00 1 542 1 0,52 2 К 17-7 25100 7 25,8 Стекло Стекло Нитрид бора Оксид цинка 0,0,7 110 прижоги 8 0,0 Стекло свинцовоцинкборосиликатноеСтекло ооросиликатное ристика шлифовальных кругов КР 125/ 100 Стекло У 1 Стекло У 2 Графит ХромСтекло ВСтекло МГрафитХромБитридкремнияСтекло рСтекло УГрафитХромНитридкремния 1 оказатели работоспособности кубонитовых шлифовальных кругов