Масса для изготовления абразивного инструмента

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСН РЕСПУБЛИКБРЕТЕНИ ПИ 50 - 75 Диоксид титанаВысокодисперсныйпирогенный кремнеземОксид магния а компоненты массы следующем соотношен 10 - 2015 - 30,ходят в ее сои, мас.%: реиму мкм исперс А - 300,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Институт физической химии АН УССРи Киевский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института по монтажным испециальным строительным работам(54) МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА(57) Изобретение относится к производствуабразивных отрезных кругов на бакелитовомсвязующем и может найти применние в металлообрабатывающей машиностроительнойи других отраслях промышленности, свя 1Изобретение относится к производству абразивного инструмента на фенолоформ-. альдегидном связующем, эксплуатируемом в условиях высоких скоростей и температур.Целью изобретения является повышение износостойкости абразивного режущего инструмента на бакелитовом связующем, предназначенного для резки труднообрабатываемых сталей и сплавов за счет обеспечения требуемых физико-механических свойств.Согласно изобретению масса содержит абразивное зерно, криолит, фенолоформальдегидное связующее и усиливающий накопитель, включающий диоксид титана, высокодисперсный пирогенный диоксид кремния и дополнительно оксид магния при следущем соотношении компонентов наполнителя, мас. %:,80147394 занных с резкой труднообрабатываемых металлов. Усиливающий наполнитель, вводимый в состав массы и содержащий оксиды титана, магния и кремния, обеспечивает повышение износостойкости абразивного отрезного инструмента при резке труднообрабатываемых сталей в сравнении с наполнителем, в составе которого отсутствует оксид магния. Максимум активности наполнителя в абразивной массе наблюдается при массовом соотношении диоксида титана, оксида магния и аэросила (А в 3) 60:25:15, Усиливающий наполнитель получают смешиванием исходных компонентов в смесителе, обеспечивающем их тщательное перемешивание и перетирание с одновременным диспергированием. В состав массы входят следующие компоненты, мас. 5,: абразивное Ж зерно 72 - 78; фенолформальдегидное связующее 12,5 - 20,0; криолит 7 - 9; усиливающий наполнитель,0,1 - 0,5. 3 табл. С: Абразивное зерно 72 - 78 Фенольное связующее 12,5 - 20 Криолит 7 - 9 Усиливающий наполнитель 0,1 - 0,5 Диоксид титана используется ществвенно в виде частиц размером и менее (ГОСТ 9808 - 75), высокод ный пирогенный кремнезем (марок3А - 380) с размером частиц 50 - 400 А (ГОСТ 14922 - 77), оксид магния с размером частицы 100 мкм и менее (ГОСТ 4526 - 75) .Наполнитель. Т 1 Од + 10 г+МдО получают смешиванием исходных компонентов в смешивающих бегунах или другом смеси- тельном оборудовании, обеспечивающем перетирание и диспергирование компонентов.При изготовлении усиливающего наполнителя, включающего оксид магния в сочетании с диоксидом титана и аэросилом, путем специальной механической обработки (перетирание с диспергированием) происходит разрушение агломератов, снижающих механическую прочность наполняемых полимерных систем, и одновременное обволакивание "частиц оксидов магния и титана частицами аэроснла. Благодаря этому при введении полученного наполнителя в фенолоформальдегидное связующее (пульвербакелит) в процессе изготовления абразивной смеси происходит более равномерное распределение частиц наполнителя в полимерной среде и поверхность каждой частицы оказывается полностью покрытой связующим.Повышение поверхности контакта фаз в свою очередь обеспечивает наиболее полную реализацию усиливающих свойств наполнителя за счет межфазного взаимодействия активных центров поверхности наполнителя и полимера.В табл. 1 приведены состав и характеристики наполнителя в сравнении с известными, в табл. 2 - физико-механические и эксплуатационные свойства абразивных отрезных кругов с применением известных и предлагаемого наполнителей, в табл. 3 - составы масс, физико-механические характеристики и эксплуатационные показатели отрезных кругов с различным содержанием компонентов массы,Количественное содержание оксида титана (50 - 75 О/о к массе наполнителя) и высокодисперсно го крем незем а (10 - 20% к м ассе наполнителя) является оптимальным (табл. 2), так как уменьшение или увеличение содержания оксидов в предлагаемом наполнителе приводит либо к уменьшению его активности по отношению к фенолоформальдегидному связующему (рецептура 7), либо к неоднородному распределению диоксида титана в абразивной композиции (рецептура 9). Оптимальное содержание оксида магния (15 - ЗОО/, к массе наполнителя) в наполнителе обусловлено наибольшим эффектом комбинированного действия всех компонентов. При выходе за граничные значения содержания исходных компонентов в наполни- теле физико-механические характеристики, Формула изобретения Масса для изготовления абразивного инструмента,содержащая фенолоформальдегид ное связующее, абразивное зерно, криолит и усиливающий наполнитель, включающий диоксид титана и высокодисперсный пирогенный кремнезем, отличающаяся тем, что, с целью повышения износостойкости инстру мента, усиливающий наполнитель дополнительно содержит оксид магния при следующем соотношении компонентов наполнителя, мас.огДиоксид титана 50 - 75Высокодисперсныйпирогенный кремнезем 10 - 20Оксид магния 15 - 30при этом все компоненты массы входят в ее состав в следующем соотношении, мас./о:Абразивное зерно 72 - 78Фенолоформальдегидное связующее 12,5 - 20,0 Криолит 7 - 9Усиливающийнаполнитель О,1, - 0,5 4теплостойкость и износостойкость усиленных кругов, ухудшаются (рецептура 6 - 9).Изготовление абразивной массы производят путем перемешивания абразива (электрокорунда) с увлажнителем (жидким бакелитом) и последовательного введения при перемешивании в полученную смесь порошкообразного бакелита с наполнителем и криолита с последующим протиранием абразивной массы через сетку. Из готовой абразив ной массы методом теплого прессования формуют заготовки отрезных кругов требуемых геометрических размеров и производят,. их термообработку с отверждением при температуре 140 в 1 С.Как видно из табл, 2, комбинированныйнаполнитель 1 - 5 в сравнении с известным обеспечивает повышение на 30 - 60 Я прочностных свойств, на 27 - ЗЗЯ теплостойкости и на 80 в 100 износостойкости отрезных кругов при резке труднообрабатываемых ста лей и сплавов, При этом обеспечивается хоро.шее качество поверхности обрабатываемого металла (сплав 35 ХГСЛ, сталь 10 Х 23 Н 18).Наполнитель для абразивного инструмента на бакелитовом связующем не требует 25 дефицитных материалов, выпускается на оборудовании, действующем на заводах, а полученная абразивная масса в сравнении с известнойхарактеризуется улучшенными технологическими свойствами (пониженными комкуемостью при изготовлении круЗ 0 гов и слеживаемостью при хранении массы),1473941 Та блица 1 Содержание, мас.7. компонентов Характеристики Наполнит ель рН водной вы -тяжки Насыпной объемный ВлажУдельнаяповерхностьм 2 /г окси -высокодисперсногокремне -зема диоксидтитана ность,мас. 7. дамагвес,кг/м ния 98 5,8 2,2 142 70 Таблица 2 Показатели Состав наполнителя(инвест (известСодержание мас.К компонентовЛиоксида титанаВысокодисперсного кремнеземаОксида магнияПредел прочности образцов абразинныхкругов при растяжении, кгс/смПредел прочности образцов абразивныхкругов при статическом изгибе кгс/смТнердость абразивных отрезных круговпо ГОСТ 18118-79Теплостойкость кругов по 7 артенсуКоэффициент шлифования поГОСТ 2 1963-82 (сплав 35 ХГСЛ)Коэффициент шлифования поГОСТ 2 1963-82 (сталь 10 Х 23818)Качество обрабатываемой поверхностизаготовок 50 20 30 80 1 О 10 75 1 О 15 60 15 25 60 20 20 50 15 35 80515 100 45 25 30 55 15 30 30 70 100 223 86 131 142 402 415 240 150 190 192 464 462 181 242 232 213 546 587 596 583 548 420 453 458 СТ 2 322 Т 2418 СТ 2 318 Т Т 460 480 1,1 1,16 Т 2478 Т 2471 Т 2360 Т 2458 1420 ВТ468 Т412 0,48 0,59 082 086 095 073 1,22 1,21 1,02 0,66 3,0 2,8 6,2 7,6 5,3 7,15 6,9 5,6 5,9 3,9 7,8 8,1 Хорошее Хорошее ХороПрпжог ХороХороХоро- Хорошее шее Хоро- ХороХорошее шее шее шее шее шее шее П р и и е ч а н и е. Состав абразивной массы, мас. Х: - абразивное зерно (электрокорунд нормальный 14 А 50-Н) 4; - жиля бакелит (БЖ) 6 пульнербакелит (Сф) 11; - криолит 8,3; известные н предлагаемый наполннтелн 0,7. 75 55 60 60 50 80 45 50 80 100 1234567891011Из- вестный 30 10 15 15 20 20 10 25 15 5 15 40 30 36 25 68 20 75 30 70 10 60 30 92 35 76 15 18 100 128 8,7 0,56 280 9,1 0,52 260 8 э 9 Оэ 61 230 8,6 0,73 210 8,7 0,70 205 8,2 0,52 280 8,0 0,91 190 8,8 0,72 200 8,6 0,45 360 10,9 0,63 320 7,2 0,40 400Компоненты Абразивное зерно (электрокорунднормальный 14 А-Н) 72Фенолоформальдегидное связующее(Бакелит жидкий и пульвербакелитв массовом соотношении 1:2) 20Криолит 7Усиливающий наполнитель состава 3(табл. 1 и 2) 1Физико-механические и эксплуатациотрезных круговПредел прочности при растяжении,кгс/см 247 228Предел прочности при статическомизгибе, кгс/см 610Твердость по ГОСТ 18118 - 79 Т 2Теплостойкость по Мартенсу 479Коэффициент шлифования поГОСТ 2 1963-82 (сплав 35 ХГСЛ)Коэффициент шлифования поГОСТ 2 1963-82 (сталь 10 Х 23 Н 18) 8,3Качество обрабатываемой поверхностизаготовок 82 68 78 12,5 24,89 6 89,6 0,5 1,2онные показатели 0,4 184 198 460Т 1428 421ТЗ467 1,23 1,21 0,98 0,82 6,2 6,8 8,1 При- жоги Хорошее Хорошее Хорошее Составитель Н. БалашоваРедактор Н. Лазаренко Техред И. Верес Корректор Н. КорольЗаказ 1796/11 Тираж 663 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О 1