Масса для изготовления абразивного инструмента

(19 51)5 В 24 0 3/О 11; САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Б 1 Б 1 " табразивного инструмента содержит порошки и/или микропоропки сверхтверх материалов и металлическую матри цуВ состав массы дополнительно вве дены мелкодисперсные включения антиФрикционных наполнителей - Фосфицов на основе железа, марганца, никеля. В состав металлической матрицы входя медь, олово, Фосфор, никель, свинец, марганец, редкоземельные металлы гру пы церия (мишметалл), магний, Соотно шение ингредиентов в массе и металлической матрице составляет, мгс: сверхтвердые материалы 3,2-17,5; Фос фиды 4,2 - 26,2; металлическая матрица 56,3 - 92,6, в том числе олово 8,4 - 14,0; Фосфор 2,2 - 3,7; никель 0,6- 0,9; свинец 8,4 - 14,0; марганец 3,4 - 5,6; минметалл 1,4 - 2,3;0,3 - 0,5; медь - остальное,(21) (22) (46) 72". 4 .М.Н .8) дь ко СССР1981. 3 РА 31 гот носитсяи абразов иличной об ных инльбора пр аботке де лей и ионно-а ль изоб тичных адгез в. Це повыш пла ивных стал ение изночества обвысокой етения ; комплексно сти инструмента, к ой поверхности при ительности доводоч процесса, Состав м тоик та магнии4 табл. ого из сь зивног нержавеющие стали,овые спл други для а жащая атуни Масазивног руменмикроов,и/или териал антифр честве порошки ердых м одержит а, соде го при абразив вязке,оводочн поль рошки полни в ую очехонин гоонструкнно-аки обрабоплоской алей из ластичны ке,вп доводке кци ь редь, пр вании де нные нап рикционн антиьзуют метал лнит х на зличных и адгез и. В ка олнителе ных спо дисперсные в лов из группы ганца. Размер РезР, МпзР, И 1 дополнительно ы ные, антизади поверхности и схватывание с онно-активным чГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР 4344802/40-08 24.12.87 30.01.90. Ьюл ( ) И.В,Есаулов и (53) 621.922.079(0 (56) Авторское сви Ф 1021093, кл. В 2 (54) МАССА ДЗЕ ИЗГ НОГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение о лению и зксплуатац струментов из алма высокоточной довод Изобретение относится к производству абразивного инструмента из сверх твердых материалов на металлической тивных материалов.Цель изобретения - обеспечение стабильно низкой ыероховатости обработанной поверхности, без задиров, наклепа, повынение иэносостойкости инструмента при сохранении высокой производительности абразивной доводо ной обработки пластичных, адгезионно активных материалов, таких как титалючения Фосфидов железа, пикеля, мгрчастиц фосфицов типа зР 10 - 50 мкм, Росф повышают антифрикцио ные свойствл режущей струментг, снижают обрабатываемым адгез материалом. В составметаллической матрицы входят следующие ингредиенты: медь, олово, Фосфор, никель, свинец, мишметалл (смесь редкоземельных .элементов группы целия), марганец, магний.Соотношение компонентов массы исвязки следующее, мас.Х:Порошки и/или микропорошки сверхтвердыхматериалов 3,2-17,51 Днсперсные включенияфосфидов металлов изгруппы: железо, никель, марганец 4,2-26,2 Металлическая мат 56,3-92,6;рицав том числеОлово 8,4-14,0;ОосАор .2,2-3,7 20Никель 0,6-0,9Свинец 8,4-14,0Марганец 3,4-5,6Мишметалл 1,4-2,3;Магний 0,3-0,5; .25Медь ОстальноееСвинец введен в матрицу для улучшения антиАрикционных, антизадирных свойств массы, Свинец играет роль твердой смазки при трении по адгезионно-активному обрабатываемому материалу, Редкоземельные металлы (РЗМ) группы церия (церий, лантан, неодим и др.) являются межфазноактивными элементами, Легирование матрицы этими металлами способствует при жидкоФазном спекании образованию прочного контакта на границе частиц алмазов с наполнителями и металлической матрицей. Этим определяется прочность закрепления порошков и микропороыков сверхтвердых материалов и Фосфидов в матрице, что оказывает влияние на износостойкость, режущую способность абразивного инструмента при доводке,Марганец, также как и никель, образует с АосАором дополнительно большое количество дисперсных включений фосйидов в матрице, Эти включенияповышают износостойкость режущего , слоя, улучыают качество обработанной поверхности. Кроме того, марганец и никель образуют легкоплавкие интерметаллиды с РЗМ. В процессе изготовления абразивных инструментов, при нагреве заготовок и спекании эти интерметаллиды разрушаются, образуется жидкая Фаза, легированная межфазноактивными редкоземельными металлами,Магний также относится к межйазноактивным металлам,Добавка магния обеспечивает прикристаллизации свинца выделение егов виде мелкодисперсных глобулей, препятствует коагуляции этих включений.Кроме того, магний образует мелкодисперсные легкоплавкие интерметаллидыс медью и оловом. Эти интерметаллидыопределяют характер износа режущегослоя, влияют на самозатачиваемость ирежущую способность. Легкоокисляющиеся, химических активные элементы РЗМ,магний и фосфор вводят в состав массыв виде порошка лигатуры на основе меди, олова, свинца, марганца, никеля,Легкоплавкая лигатура имеет температуру плавления ниже 750 С. Размер порошков лигатуры менее 40 мкм.В табл. 1 приведены составы массы,которые опробованы при изготовлениидоводочных инструментов, Изготовлениеинструментов осуществляют методами порошковой металлургии. В шихту входятпорошки и микропорошки алмазов отАС 6 80/63 до.АСМ 5/3 или эльбора отЛКВ 80/63 до ЛМ 5; АосАидов железа,никеля, марганца РеЗР,и Г 11 Р)дисперсностью 10 - 50 мкм, а такжепорошки меди, олова, свинца и лигатуры с размером частиц менее 40 мкм,Используют состав лигатуры, мас,Х:Олово 15,0Свинец 15,0Фосфор 8,0, Никель 2,0Марганец 12,0Мишметалл 5,0Магний 1,0Медь ОстальноеСмесь порошков приготовляют известными методами с использованием смесителей типа "пьяная бочка", Массузагружаютв пресс-Форму, брикетируютпри давлении 1 - 2 -10 11 а, нагреваютдо 700-750 С и производят окончательное формирование инструмента при давлении 0,50-0,75 10 11 а.Результаты сравнительных испытанийрежущих свойств, износа и шероховатости обработанной поверхности образцов из титанового сплава доводочнымидисками Аормы 6 А 2 280 х 120 х 2 но ОСТ 2.И 7 1-12-78 К приведены в табл. 2. Используют составы массы, приведенныев табл. 1. Испытания проводят на универсальном плоскодоводочном станкемарки ПУ-ЗМ. Режим доводки:скоростьабразивных инструментов при обработке. различных материалов в диапазоне малых скоростей резания 0,4 - 0,5 м/с, давлении 12 - 16 Па.Формула из обре тенияМасса пля изготовления абразивного инструмента, включающая сверхтвердый абразивный материал и металлическую связку, содержащую медь, олово, никель, свинец, мишметалл и магний, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения износостойкости инструмента, повышения производительности обработки и снижения шероховатости обработанной поверхности деталей из пластичных, адгезионно-активных материалов, масса дополнительно содержит мелкодисперсные включения АосАидов металлов из группы: железо, марганец и никель, а металлическая связка дополнительно содержит марганец и АосАор, при этом содержание ингредиентов массы находится в следующем соотношении, мас./,Сверхтвердый абразивный материал 3,2-17,5 Мелкодисперсные включения АосАидов метал"лов из группы: железо,марганец, .никель 4,2-26,2 Металлическая связка 56,3-92,6 а содержание ингредиентов связки выбрано в следующем соотношении, мас.Е:Олово 8,4-14,0 фосАор 2,2-3,7 Никель 0;6-0,9 Свинец 8,4-14,0 Марганец 3,4-5,6 Мишметалл 1,4-2,3 Магний 0,3-0,5 Медь Остальное 1539052резания 0,5 м/с, давление 16 Па,В процессе испытаний определяются всравнительных условиях режущие свойства абразивных доводочных дисков:5интенсивность износа инструмента,мкм/мин; производительность обработки, мм /мин; ыероховатостьобработанной поверхности, К, мкм.Для инструментов изготовленныхс использованием составов массы взаданном соотношении компонентов,характерно оптимальное соотношениепоказателей режущих свойств: низкаяинтенсивность износа, высокая производительность при доводке образцов из титанового сплава, невысокая,шероховатость обработанной поверхности при отсутствии царапин и задиров, Низкая интенсивность износа позволяет получить высокую степень точности доведенных деталей. При отклонении от заданного соотношения компонентов массы наблюдается снижениекачества обработанной поверхности - 25появление царапин или задиров составы 5,7,9,10 и 12); повынение интенсивности износа в 3-10 раз (сосГтав 12); снижение производительностив 2-2,5 раза (состав 5,9) .Сопоставление режущих свойств инструмента, изготовленного с использованием предлагаемого состава (табл.1,поз. 1) в сравнительных условиях синструментом-прототипом, приведенов табл, 3.Сравнение результатов режущихсвойств инструментовф(табл. 3) свидетельствует о преимуществах предлагаемого состава по сравнению с известным.В табл. 4 приведены сравнительныерезультаты эксплуатационных свойств1539052 о в х З о в э ц ц о о е е х х х х ф ф о о сс с дхдхч о сй о с. ихиа цхце йхЗЕ х х Э а о СЭ в аЕф Э ЕО С 4.э х43 ЙС 0 б л л -м г а О л, л 0 л Фщб М с 4л л л с: с: с: 4 щб л л о с: ммл л л л о с: с с: м . л л сЧ сЧ щ сЧ л л О С: 0 -лл л СЧ СЧ ч- лл лСЧ СЧхх х фСЧ . л л л л М сЧ- сЛ л л О СО СО со л л с: о 0 Л л л о о О 1 О л л сО 0 л л осОО л л сЧ л 0 с о сч вц Рм сл л 0 .с СО л СЬ Ю;й о х с Яе ос Э а х" х в е ц Ж дф о о и фЯц ооЭ вих хй ва НЭ Дых цо ееО Е С доФОЭВД О,воа овх эоххсч О ХЭМах авх э ф0 Свовеф О Н Ц хй Й-4 дс)охх фоа РЭ Вц цо оо е лхЭ Эс.Х Н вв о д сах хес ц в аЭЕио рЙ 1 лф Е Е х1539052 Таблица 2 Соста массы Интенсивность износа инструментамкм/мин Приме чан не роизводитель- Шероховатость обраость обработ- ботанной поверки, мм /мин ности, Р.щ, мкм 0,10-0,125 0,250-0,110 6 0,06-0,08 7 0,10-0,16 42-50 42-50 Задиры на обработанной поверхности 3 адирь 1Царапины Т а блица 3 Производитель- Шероховатость по- Примечаниеность, мм /мин верхности, Ксмкм Состав Интенсивность массы износа,мкм/минИзвестный 0,250-0,110 18-22 0,12-0,15 Задиры на обработанной поверхности Пред- лагаемый(табл.1,поз.1) 0,02-0,03 36-42 О, 110-0, 085 Таблица 4 роизводительность, Шероховатость,м /мин Е ,мкм Обрабатываемый материал нтенсивность изоса, мкм/мин Титан ВТ-0Сталь 10 Х 18 Н 9 ТСталь 12 ХНЗА 0,02-0,03 0,02-0,03 0,01-0,02 0,110-0,085 0,075-0,055.0,050-0,035 Составитель Н.БалашоваТехред Л,Сердюкова Корректор С.Черни Редактор И.Касарда Заказ 184 Тираж 586 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 1 2 3 4 5 8 9 10 11 12 0,02-0,03 0,02-0,04 0,03-0,04 0,02-0,03 0,02-0,03 0,06-0,08 0,12-0,18 0,08-0,10 0,08-0,10 0,18-0,32 36-42 36-44 38-45 28-30 20-22 25-28 18-20 32-40 34-42 32-38 0,110-0,085 0,110-0,085 0,110-0,85 0,100-0,075 0,250-0,080 0,175-0,135 0,250-0,175 0,300-0,125 0,175-0,125 0,150-0,175 36-42 42-50 38-45 Царапины на обработанной поверхности