Металлокерамическая связка

,ЯО 1526967 А 151 4 В 24 О 3/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЕНИ 0,2 0,2565 3 36 4 х 0 ЬО ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(54) МЕТАЛЛОКЕ РАМИ ЧЕСКАЯ СВЯЗКА(57) Изобретение касается изготовления абразивных инструментов на металлокерамиИзобрс тение относится к изготовлению абразивного инструмента, в частности к производству отрезных кругов, и может быть использовано в оптико-механической и элек. тронной промышленности при обработке магнитных головок из хрупких материалов, например сендаста.Цель изобретения - обеспечение изготовления тонкостенных инструментов за счет повышения прочности сырых заготовок и увеличения производительности обработки за счет повышения прочности и подпитки инстру мента.Согласно изобретению связка в основе состоит из меди и олова, взятых в соотношении 4:1, и содержит, мас.%: легкоплавкое стекло из группы флинтов 10 - 20; смесь каолина с кремнийфтористым натрием (1:0,03) 1 - 10; нитрид тита на 0,05 - 0,1.Легкоплавкое стекло из группы флинтов состоит из следующих компонентов:5 Ог 31,6 - 47 КгО 2,85 - 6,35 ческих связках, в частности отрезных кругов для обработки хрупких неметаллических материалов. Цель изобретения обеспече. ние изготовления тонкостенных инструментов за счет повышения прочности сырых заго. товок и увеличение производительности обработки за счет повышения прочности и пористости инструмента. Связка, состоящая в основе из меди и олова, взятых в соотношении 4:1, содержит мас.%: легкоплавкое стекло из группы флинтов 1 О 20; смесь каолина с кремнийфтористым натрием в соотношении 1:03 1 - 10; нитрид титана 0,05- 0,1. Коэффициент термического расширенияКТР) стекла близок к КТР основы 3 табл Коэффициент термического расширения (КТР) стекла близок к КТР связки М (медь с оловом в соотношении 4:), что приводит к упрочнению связки. Смесь каолина с кремнийфтористым натрием введена в связкх как компонент, способствующий адгезионному взаимодействию компонентов связки при спекании за счет введения кремнийфтористого натрия и, кроме того, она способствует порообразованию связки за счет того, что каолин при спекании теряет кристаллизационную воду, входящую в его состав (до 14 мас.%, что составляет до 40 об.% пор). Полученная пористая связка обладает хорошим теплоотводом за счет металличес. кой основы связки, а также за счет пор улучшается подача СОЖ в зону резания и отвод продуктов резания из зоны. Пористая связка не засаливается. Применение нитрида титана (в виде порошка в связке или по.30 35 40 Формула изобретения 45 5055 крытия на зернах КНБ) способствует уменьшению трения в зоне обработки, что снижает усилия резания, увеличивает сцепление режущих зерен со связкой.Применение предлагаемого состава связки приводит к получению прочных заготовок - брикетов после прессования, что не требует проведения дополнительной операции горячей допрессовки после спекания и позволяет проводить спекание брикетов в свободном, состоянии, Улучшение брикетирования обусловлено введением каолина и кремнийфтористого натрия. Каолин представляет собой мелкодисперсную белую глину состава, мас.Я: 50 г 50 - 75; А 10 з 17 - 34; Гр 20 з 0,2 - 2,5; Т 02 0,2 - 2,0; СаО 0,в 1,0; МдО О, - 0,5; КО 0,3 - 8,5; Л/агО 0,в 1,О.Пример. Компоненты связки: связка М 1 (медь с оловом в соотношении 4:1), шлам легкоплавкого стекла из группы флинтов (стекла ТФ 7, Ф 9, ЛФ 9, ТФЗ - ТФ 10 как в смеси, так и в виде порошка одной марки), смесь каолина с кремнийфтористым натрием в соотношении (1:0,03) смешивают с порошком кубического нитрида бора с покрытием из нитрида титана и методом порошковой металлургии прессуют и спекают отрезные круги тип а ОК 100 х 0,6 хбх 20 КР 100 (80 М(Т; ) 500/0. Одновременно изготавливают круги с КНБ без нокрыти а порошок нитрида титана вводят непосрг с;- венно в состав шихты. Полученные отрезные круги спекают при 720 С в течение 20 мин в защитной среде (среде водорода или СО). Горячая допрессовка не производится. Одновременно изготавливают отрезной круг из-, вестного состава. Производят контроль на технологичность брикетирования и спекания.Результаты сведены в табл. 1.Благодаря введению в состав связки на основе меди и олова в соотношении 4:1 легкоплавкого стекла из группы флинтов и смеси каолина с кремнийфтористым натрием в соотношении 1:0,03 повышается пластичность связки, что позволяет получать тонкостенные брикеты для режущих кругов относительно больших диаметров (0100 мм),плотных после брикетирования, которые можно спекать в свободном состоянии без допол нител ьной горячей доп рессо вки. Полученные инструменты испытаны на операции резки материала сендаста на станке САФАГ при следующих режимах: л= 8000 об/мин; глубина резания 2 5 мм; СОЖ - проточная вода; подача до 22 мм/мин.Результаты испытаний сведены в табл. 2.Использование смеси флинтовых стекол или одной нз марок таких стекол практически не изменяет результатов испытаний.Результаты сравнительных испытаний показывают, что предлагаемый состав связки позволяет получить режущий инструмент,5 1 О 15 20 25 обладающий высокой производительностью при металлообработке, в частности при обработке дорогостоящего труднообрабатываемого материала сендаста, применяемого в электронной промышленности в магнитофонах.Оптимальное соотношение компонентов связки соответствует следующему составу, мас, Я: Легкоплавкое стекло из группыфлинтовСмесь каолина с кремнийфтористым натрием (1:0,03) Нитрид титанаМедь с оловом 4:1) Содержание стекла менее 100, смеси каолина с кремнийфтористым натрием менее 1 Я и нитрида титана менее 0,05 Я не улучшает свойств инструмента и не позволяет применять скоростные режимы нз-за засаливания инструмента и увеличения сил резания. Избыточное содержание в связке стекла и смеси каолина с кремнийфтористым натрием, приводит к увеличению сил резания и появлению сколов на обрабатываемой поверхности. В предлагаемом составе предлагается смесь каолина с креннйфтористым натрием в соотношении 1:0,03. Указанное соотношение является оптимальным, так как при меньшем содержании крем нийфтористого натрия эффект порообразования и адгезионного взаимодействия связки незначителен нз-за неравномерного распределения Юа.5 Г 6 в составе (малое количество), а большее содержание Ма.ЗК 6 не приводит к существенному улучшению связки после спека ния.Результаты сравнительных испытаний и ри ведены в табл. 3.Использование предлагаемой металлокерамической связки позволяет повысить производительность обработки и выход годных изделий после брикетирования. Металлокерамическая связка для абразивного инструмента, содержащая медь, олово, стекло и наполнитель, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения изготовления тонкостенных инструментов путем повышения прочности сырых заготовок и увеличения производительности обработки путем повышения прочности и пористости инструмента, связка дополнительно содержит смесь каолина с кремнийфтористым натрием в соотношении 1:.0,03, медь и олово введены в соотношении 4:1, а в качестве стекла введено легкоплавкое стекло из группы флинтов, в качестве наполнителя - нитрид титана при следующем соотношении компонентов, мас. ф1526967- О0,05 - 0,1Остальное нии 1:0,03Нитрид титанаМедь и олово Легкоплавкое стекло из группыфлинтов 10 - 20Смесь каолина с кремнийфтористым натрием в соотношеТаблица 1 Спекание Брикетирование Связка Известная Слабая сцепляемость тон- Требуется горякостенных брикетов. ЗОБ чая допрессовка имеет трещины и выколки Предлагае- Высокая плотность тонко- Свободное спемая стенных брикетов кание Таблица 2 Состав Стекло Смесь Нитрит Критическая поПримечание из группы флинсвязки каолина с11 а х 81. 6 тмас.7,титана,мас. 7. дача,мм/мин тов,мас.7 Известный 10 Предлагаемый1 10 01 819 12 Засаливание инструмента 0 1 79 9 18 0,07 79,93 20 0,05 78,95 18 0,07 75,95 15 Оптимальный состав 18 0,8 0)07 81,13 10 86,93 19 79,97 12 79,88 12 12 18 18 1222 0,07 0,03 0,12 Слаб. закр. КНБЗасаливание инструмента Дальнейшее повышение подачи ограничивается возможностью станка 10 11 12 13 10 15 20 22 20 20 10 10 10512 8,937,92,91,0 0,070,10,10,1 Медь с оловом (4: 1), мас. 7,71,0 72,0 87,0 88,9 15 20 18 18 При применении интенсивных режимов резанияобработки материалразрушается Увеличение сил резанияЗасаливание инструмента из-за слабого порообразованного засаливания1526967 Таблица 3 Пористость Примечаниебрикета Состав смеси 15 20-30 50,0779,93 Оптимальныг 1 состав 40 5 0,0779,93 Необоснованное увеличение содержанияИаЬ 1 Г 40 50,0779,93 Составитель Т, КугельРедактор Г. Волкова Техред И Верее Корректор М ПожоЗаказ 7453)19 Тираж 662 ПодписноеВНИИПИ Госздарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 415Производственно-издательский комбинат атент,Ужгород, ул. Гагарина, 101 СтеклоСмесь каолина иНаг 51 Г в соотношении 1:0,02ТЮСц-Бп (4: 1) СтеклоСмесь каолина иИаг 51 Гь в соотношении 1:0,03Т 1 гСгз-Яп (4:1) СтеклоСмесь каолина иБагЯ 1 Гь в соотношении 1:0,05Т 1 ИгСи-Бп (4: 1) Разброс параметровиз-за неравномерного распределенияИагБ 1 Гь в составесвязки вследствиемалого его содержания