Абразивная масса

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК д) В 24 Р 3/20 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ А. А. П . Брагин ров л Всесою ститута ыльнев,а, В. П. Маного научно- абразивов и ельство СССР3(20, 1981 (прото 2,0 - 2,5 2,5 - .3,5 6,5 - 8,0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(71) Уральский филиаисследовательского иншлифования(54) (57) АБРАЗИВНАЯ МАССА для изготовления шлифовального инструмента, со,.801134356 держащая абразив, органическое связующее,криолит, известь, известняк и наполнитель,отличающаяся тем, что, с целью повышенияпрочности инструмента, известь введена ссодержанием гидратной воды 2 - 5 мас.%,а в качестве наполнителя масса содержитпирит, при этом ингредиенты массы взяты вследующем соотношении, мас.%:Абразив 71,5 - 75;5Органическое связующее 9,0 - 10,0Криолит 4,5 - 6,5Известь с содержаниемгидратной водыИзобретение относится к изготовлению абразивного инструмента на органическом связующем, а именно к абразивным массам. которые могут быть использованы при изготовлении шлифовальных кругов для обдирочного шлифования.5Известна абразивная масса для изготовления шлифовального инструмента, включающая абразив, органическое связующее, криолит, наполнитель, термически обработанный известняк, в состав которого входит 10 известь и известняк 11;Однако термически обработанный известняк, являющийся продуктом воздействия высоких температур на природные руды, не является стабильным по составу и свойствам, что влияет на его реакционную способность, особенно гри температурах формирования структуры круга (температурах полимеризации связующего) и приводит к нестабильности упрочняющего действия наполнителей. Вследствие этого .шлифовальные круги, изготовленные из этой массы, имеют низкую и нестабильную прочность.Цель изобретения - повышение прочности шлифовальных кругов, изготовленных из предлагаемой массы.Поставленная цель достигается тем, что 25 в абразивной массе для изготовления шлифовального инструмента, содержащей абразив, органическое связующее, криолит, известь, известняк и наполнитель, в качестве последнего масса содержит пирит, а известь введена с содержанием гидратной воды 2 - 5 мас./ь при этом ингредиенты взяты в следующем соотношении, мас./:Абразив 71,5 - 75,5 Органическая. связка 9 - 10Криолит 4,5 - 6,5Известь с содержаниемгидратной воды2 - 5 мас./, 2,0 - 2,5 Известняк 2,5 - 3,5 Пирит 6,5 - 8,0 Органическая связка содержит, мас.й: 40 фенолформальдегидную смолу (пульвербакелит) 91,6; фурфурол 4,2; антраценовое масло 4,2. Известь с содержанием гидратной воды 2 - 5 мас,й представляет собой гидратированный оксид кальция, содержащий химически сорбированную воду и поверхностный слой гидрооксида кальция.При изготовлении из предлагаемой массы шлифовальных кругов в результате де- у сорбции химически адсорбированной воды в интервале температур 100 в 2 С происходит химическое взаимодействие компонентов, приводящее к образованию СаГ. Скорость реакции в этом случае пропорциональна поверхности реагента, не вступившего в 55 реакцию, и зависит от содержания в поверхностном слое химически адсорбированной и гидратной воды. Продукт реакции (СаР ) 2образуется в виде покрытия на поверхности исходных компонентов, он статистически распределен в массе, имеет несформирован. ную кристаллическую решетку, что приводит к дисперсионному упрочнению связки и лучшей адгезионной связи со связующим. Равномерное распределение СаР в составе абразивной массы приводит к стабилизации его упрочняющего действия. Пирит не участвует в низкотемпературном взаимодействии, но в его присутствии описанный процесс протекает более интенсивно, чем, например, в присутствии каменноугольного кокса (как в известном составе) .При температурах эксплуатации инструмента известь и известняк вступают во взаимодействие с пиритом и криолитом с образованием СаЕ; Са 504,и - А 10 з,а - геОз что приводит к значительному связыванию летучих токсических фтористых и сернистых газов. Наряду с ослаблением связки в тонком слое синтез частиц в процессе шлифования той же химической природы, что и шлифовальный материал, способствует интенсификации процесса шлифования. В присутствии пирита возгонка А 1 Гз затруднена и процесс образования с - А 10 э протекает наиболее полно. с - РеОз имеет решетку изоморфную сс - А 10, что также оказывает положительное влияние на параметры шлифования, Использование компонентов смеси в количественном соотношении менее указанного недостаточно для прохождения химических реакций при температурах формирования структуры круга (100 в 2 С), а использование компонентов в смеси в количественном соотношении выше указанного приводит к уменьшению прочности, повышенному выделению токсичных летучих соединений и увеличению расхода круга в процессе эксплуатации.Пример. В лабораторную лопастую мешалку подавался шлифовальный материал - смесь циркониевого и нормального электрокорунда и смачивался фурфуролом при перемешивании в течение 10 мин. Затем в мешалку последовательно засыпались при перемешивании в течение 5 мин пирит, гидратированная известь, известняк, криолит и порошкообразная фенолформальдегидная смола - пульвербакелит марки СФП - 0119 А, Компоненты перемешивались в течение 1 О мин и смачивались антраценовым маслом при перемешивании еще в течение 10 мин.Из полученной смеси при 165 + 5 С, удельном давлении 350+ 10 кг/см прессовались образцы абразивного инструмента бруски и столбики по 10 шт. каждого состава с выдержкой под прессом в течение 10 мин, которые затем подвергались термической обработке в камерном бакелизаторе при 185 С в течение 20,5 ч.Параллельно изготавливались образцы из известной массы. Для этого в лабораторную мешалку подавался шлифовальный материал - смесь нормального и циркониевого электрокорунда и смачивался фурфуролом при перемешивании в течение 10 мин. Затем в мешалку последовательно засыпались при перемешивании в течение 5 мин криолит, каменноугольный кокс, термически обработанный известняк и порошкообразная фенолформальдегидная смола - пульвербакелит м арки СФП - 01199. Компоненты перемешивались в течение 10 мин и смачивались антраценовым маслом при перемешивании еще в течение 10 мин. Из полученной смеси при 165 - 5 С, удельном давлении 350+ 10 кг/см прессовались образцы абразивного инструмента бруски и столбики по 10 шт. с выдержкой под прессом в течение 10 мин, которые затем подвергались термической обработке в камерном бакелизаторе при 185 С в течение 20,5 ч.Образцы бруски и столбики испытывались в лабораторных условиях на предел прочности при изгибе и предел прочности при сжатии. Выбранный комплекс механических испытаний наиболее адекватно описывает напряженное состояние круга в процессе эксплуатации по сравнению с пределом прочности при растяжении. Все опытные образцы изготавливались и испытывались в одинаковых условиях.В табл. 1 приведены составы абразивных формовочных смесей, используемых для изготовления опытных образцов брусков и столбиков, и сопоставительные данные их испытаний, а также примеры рецептур с содержанием гидратной воды в извести ниже и выше предельных значений предлагаемой абразивной массы смеси13 и 14).Из данных приведенных в табл, 1 видно,что предел прочности при изгибе образцов, изготовленных из смесей1 - 12, выше предела прочности при изгибе образца из смеси15 (прототип), в 1,72 раза и выше образцов из смесей13 и 14.Предел прочности при сжатии образцов, 10 изготовленных из смесей1 - 12, в 1,76 раза выше предела прочности при сжатии образцов из смеси15 (прототип) и выше образцов из смесей13 и 14.В табл. 2 приведены результаты испытаний опытных шлифовальных кругов ПП 200 Х Х 300 Х 76 (коэффициент шлифования) для предлагаемого состава - смесь10 и по прототипу - смесь15.Как видно из табл. 2 прочность инструмента из предлагаемой абразивной массы с содержанием гидратной воды 2 - 5 мас./с возрастает в 1,45 - 1,82 раза по сравнению с прототипом, а коэффициент шлифования возрастает в 1,25 - 1,65 раза, режущая способность практически остается без изменения.Шлифовальные круги из абразивной массы, содержащей каменноугольный кокс, целесообразно применять для обработки углеродистых сталей, а для обработки нержавеющих сталей более рациональны круги из 30массы с содержанием пирита, так как обработка нержавеющих сталей наиболее эф фективна в присутствии агрессивной сернистой среды.сЧ О а Р М М сс и щ О сч Осчм м О Ое ц а 1о х эх аю Хх оох и О Ох х сч 1 сч ю м л л лсч сч сч счв с,11 м о о с ф сч 1 1 1 од х о ф 1 0 3 Э 1 1 1 в сче е ф 1Мф ок хф ЭО 6 о Ф 1 Р 1 Э 1 ф сов ф л х х 1 о л А о а 1 сч 1Р 1 Х Р 1хм Э1 Р а Р1 Э Э 1 О1 а Р О11 11 4111 Х О1 Э1 Е е Бф о д х Р Д 1 ф ф хх осчЕо еС ва 1 счох Э.ФР са 1 ЭЭ 3 ЮХО Р Ю м СЧ а О а Ю ОЮ О а СЧ л ф о со л а л со в а ф ф в Д, П СС и Д Ю СС 1 Ю иС СС Ю М М а М СО Ю Ц СО -Р а, лл л в в л л л м м сч сч сч сч м м сч со о со вс ю м аеле в л л л с Ю Р . Р и -а Л . сО- О О ео О СО е- О О О сс лв л л л а л л л а а 1 ае а 1 а а а 1 а О а а ае- сС 1 сС ф СЧ ф а - ЧРл лл ллл 1 сч сч сч м м сч т л л. л л л1134356 Т аблица 2 Состав 430 0 424 13 425 15 432 1 420 20 423 422 425 12 Составитель Л. Сергеева Техред И. Верес Корректор С. Черни Тираж 769 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д, 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4