Состав для пропитки абразивного инструмента

)4 В 24 0 3 ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ вае металлов и приме- сляных сплавов б именением нения СОЖ или с пр СОЖ. Целью изобрет вышение производит за счет повышения питочного состава н является сти шлиф ния ктивности провысоких температурах. Состав д карбамид, карбона следующем соотнош мас.й: карбамип 5 3,3-10, вода ост я п опи и содержитводу принентов,алия и нии ком 15, кар альное. ат калияабл,(21) 4074564/40-08(54) СОСТАВ ДЛЯ ПРИНСТРУМЕНТА(57) Изобретение оабразивной обработ 8,8)етельство СССРР 3/34, 1984.ПИТКИ АБРАЗИВНОГОносится к областии труднообрабатыИзобретение относится к пройэводству абразивного ииструмента и можетбыть использовано при шлифованиитруднообрабатываемых материалов,5преимущественно сталей и титановыхсплавов, беэ применения СОЖ или смасляными СОЖ.Целью изобретения является повышение производительности шлифованиятруднообрабатываемых материалов.Состав для пропитки абразивногоинструмента содержит карбамид,водуи карбонат калия при следующем соотношении компонентов, мас, : 15Карбамид 5,0-15,0Карбонат калия 3,3-10,0Вода ОстальноеДополнительное введение в составдля пропитки абразивного инструмента, 20содержащего карбамид, карбоната калияприводит к образованию в результатехимической реакции между карбамидоми карбонатом калия цианата калия,Реакция приводит к тому, что в порах 25круга после пропитки и сушки находятся карбамид, карбонат калия и цианаткалия. Цианат калия имеет температуруплавления 320 фС, поэтому стружка,нагретая до высоких температур (1100- 30о1200 С), обволакивается тонким слоемрасплавленных цианатов калия и карбамида и выносится иэ пор круга поддействием центробежных сил. Более высокая температура плавления цианатакалия, чем карбамида, приводит к.тому, что вместе со стружкой цианатакалия выбрасывается значительно меньше, чем карбамида. Это приводит ктому, что в порах круга остаетсядостаточное количество цианата калия,40являющегося химически активным веществом,Расплав цианата калия в процессешлифования окисляется кислородом воздуха, в результате чего образуютсяактивные атомы азота и углерода, взаимодействующие с металлом, налипшимна абразивные зерна. На поверхностиэтого налипшего металла в результатехимической реакции образуется карбонитридный слой, имеющий высокую твердость, сопротивление износу, малыйкоэффициент трения, Этот слой прочносвязан с налипшим металлом, не отслаивается и не выкрашивается. Образующийся в процессе шлифования износо,стойкий карбонитриднмй слой выполняетроль высокотемпературной твердой смазки, предотвращающей схватывание налиншего на абразивные зерна металлас обрабатываемым металлом. Карбонитридный слой, как менее хрупкий, выдерживает значительно больше нагрузки, чем слой нитридов. Карбонитридныйслой имеет значительно меньший коэффициент трения (0,22), чем нитридныйслой (0,63), что снижает температурув зоне шлифования. Кроме того, имеявысокую твердость, карбонитридныйслой осуществляет резание, что повышает режущую способность абразивногоинструмента и снижает его износ.Все это приводит к тому, что абразивный инструмент, пропитанный предлагаемым составом, долго сохраняетсвои режущие свойства, позволяет шлифовать труднообрабатываемые материалысо значительно большей производительностью, чем инструмент, пропитанныйизвестным составом для пропитки.Указанное соотношение компонентовявляется оптимальным, При увеличениисодержания карбамида свыше 15 и карбоната калия свыше 10 ухудшаютсяусловия размещения стружки в порахкруга, что приводит к снижению производительности шлифования. При снижении содержания карбамида менее 5 икарбоната калия менее 3,3 . эффектот пропитки не наблюдается (из-эамалой концентрации активных атомов).При увеличении количества карбамидаболее 15 и одновременном сниженииколичества карбоната калия менее3,3 образуется недостаточное количество цианата калия, поэтому на поверхности налипшего металла образуется не прочный слой карбонитридов, а,в основном, хрупкий слой нитридов,что и приводит к снижению производительности шлифования, Увеличение количества карбоната калия более 10 и одновременное снижение количествакарбамида менее 5 приводит к избыткухимически малоактивного карбоната калия, имеющего высокую температуруплавления (896 С), что ухудшает условия удаления стружки из пор абразивного инструмента, ведет к засаливаниюинструмента и снижению производительности шлифования,Замена в составе для пропитки карбоната калия на карбонат натрия приводит к существенному снижению производительности шлифования. Это обьясняется более высокой температурой1386436 5,0-15,0 3,3-10,0 Остальное Таблица 1 Компоненты Состав для пропитки абразивного инструмента, мас,7 Т 2 3 4 6 7 8 9 10 190 93,3 86,90 80 70 93,3 плавления образующегося цианата натрия (520 С), по сравнению с цианатом калия. Это не только ухудшает условия удаления стружки из пор инструмента из-за меньшего оплавления5 компонентов пропиточного состава при контакте со стружкой, но и снижает интенсивность образования активных атомов азота и углерода. 10Состав для пропитки абразивного инструмента приготовляется путем растворения карбамида и карбоната калия в воде с температурой 20-40 С Абразивный инструмент пропитывается полученным раствором методом свободного капиллярного поднятия путем погружения в раствор на 1/2-2/3 высоты и выдержки в нем от 2-10 мин (инструмент на керамической связке) до .2-5 сут (инструмент на бакелитовой связке). После пропитки абразивный инструмент сушится при температуре 20-80 С в,течение 1-3 сут. Высушенныйдкруг готов к применению. 25Шлифовальные круги 4 К 80 х 32 Х 20 25 А 25 ПСМ 15 К 6 пропитывались составами, приведенными в табл, 1.Круги пропитывались в течение 3 мин сушка - 1 5 сут при температуУ У30 ре 80 С. Испытания пропитанных кругов велись на универсально-заточном стенке ЗМ 642 Е беэ СОЖ. Обрабатываемый материал - быстрорежущая сталь Р 9 М 4 К 8 (ИКС 65-67).Режимы шлифования: скорость круга 19 м/с, скорость сто ла 0,04-0,06 м/с (ручная), глубина шлифования 0,04 мм/дв.ход. Определялись мощность шлифования, шероховатость обработанной 0 поверхности, стойкасть круга до появления прижога, коэффициент шлифования эа период стойкости и максимальная глубина бесприжогового шлифования. Результаты испытаний приведены в табл. 2.Предлагаемый состав для пропитки абразивного инструмента обеспечивает повышение производительности при шлифовании в 1,5-1,9 раза, мощность шлифования снижается в 1,2-1,4 раза, шероховатость - в 1,05-1,25 раза (до 1 разряда), стойкость круга увеличивается в 1,2-1,6 раза, коэффициент шлифования - в 1,1-1,2 раза по сравнению с известным составом для пропитки. Лучшие результаты обеспечивает состав 4 (карбамид 157, карбонат калия 57, вода 807), Замена карбоната калия на карбонат натрия снижает производительность шлифования в 1,7- 2,1 раза. Состав для пропитки на основе полимолибдатов металлов группы железа обеспечивает Ка 0,32 мкм при подачах 0,02-0,04 мм/об и скорости круга 30-35 м/с при шлифовании стали Р 6 М 5 Предлагаемый состав обеспечивает Ка 0,32 мкм при подаче 0,04 мм/дв.ход и скорости круга 19 м/с при шлифовании стали Р 9 М 4 К 8, т.е. одинаковая шероховатость достигается при почти вдвое меньшей скорости круга, Круги, пропитанные предлагаемым составом, эффективны именно при работе в режиме самозатачивания, когда обеспечивается наибольшая производительность.Формула изобретенияСостав для пропитки абразивного инструмента, содержащий карбамид и воду, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности шлифования труднообрабатываемых материалов, он дополнительно содержит карбонат калия при следующем соотношении компонентов, мас,Ж:КарбамидКарбонат калияВода(известный) 9 10 11 0,40 70 35 30 50 35 45 65 90 50 85 4,0 150 Составитель Н. БалашоваРедактор Л, Гратилло Техред Л.0 лийиык Корректор С. Шекмар Заказ 1211/20 Тираж 678 Подписное ВНИИПИГосударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Мощность шлифования, Вт 56Шероховатость Ка,мкмСтойкость круга,дв.ход 55Коэффициентшлифования 4,5Максимальнаяглубина бесприжоговогошлифования,мкм Состав для пропитки абразивного инструмента, мас,7,63 46 40 59 44 45 68 72 58 67 0,45 0,38 0,32 0,45 0,35 0,37 0,50 0,56 0,45 0,50 4,3 5,0 5,5 4,4 5,2 5,0 4,0 3,8 4,4 120 220 280 135 240 220 100 90 140 105