CZ2009429A3 - Keramické pojivo - Google Patents

Abstract

Keramické pojivo urcené pro výrobu korundových a karbidových brousících nástroju obsahuje 40,00 až 70,00 % hmotn. oxidu kremicitého, 16,00 až 30,00 % hmotn. oxidu hlinitého, 0,40 až 3,00 % hmotn. oxidu vápenatého, 0,10 až 7,00 % hmotn. oxidu horecnatého, 0,30 až 7,00 % hmotn. oxidu draselného, 1,00 až 12,00 % hmotn. oxidu sodného, 4,00 až 15,00 % hmotn. oxidu boritého. Dále obsahuje alespon jednu prísadu ze skupiny obsahující: 0,01 až 15,00 % hmotn. oxid zinecnatý, 0,05 až 15,00 % hmotn. oxid barnatý, 0,20 až 5,00 % hmotn. oxid lithný, 0,05 až 6,00 % hmotn. oxid zirkonicitý, 0,05 až 2,00 % hmotn. oxid titanicitý, 0,01 až 3,00 % hmotn. oxid chromitý, 0,10 až 1,00 % hmotn. oxid železitý, 0,20 až 10,00 % hmotn. alkalický hexafluorohlinitan.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká keramického pojivá pro výrobu korundových brousicích nástrojů, jehož složení umožňuje snížení vypalovací teploty brousících nástrojů z umělých korundů, karbidu křemíku, nebo nitridu bóru.

Dosavadní stav techniky

V současné době jsou používána keramická pojivá pro výrobu brusných nástrojů s teplotou výpalu nad 1200°C. Nevýhody tohoto dosavadního výpalu vysokými teplotami spočívají zejména vtom, že pojivá nelze využívat pro výrobu brusných nástrojů na bázi kubického nitridu boru, protože nitrid bóru při vyšších při vyšších teplotách k přechází z kubické modifikace do hexagonální. Nevýhodou rovněž jsou zvýšené výrobní náklady způsobené vysokou energetickou náročností.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nevýhody odstraňuje keramické pojivo pro výrobu korundových a karbidových brousících nástrojů podle vynálezu, jehož podstatou je, že obsahuje v hmotnostních procentech:

Oxid křemičitý............................40,00 až 70,00

Oxid hlinitý................................16,00 až 30,00

Oxid vápenatý..............................0,40 až 3,00

Oxid hořečnatý..............................0,10 až 3,00

Oxid draselný.................................0,30 až 7,00

Oxid sodný...................................1,00 až 12,00

Oxid boritý....................................4,00 až 15,00 a alespoň jednu přísadu ze skupiny zahrnující:

Oxid zinečnatý...............................0,01 až 15,00

Oxid barnatý..................................0,05 až 15,00

Oxid lithný.....................................0,20 až 5,00

Oxid zirkoničitý................................0,05 až 6,00

-2Oxid titaničitý..................................0,05 až2,00

Oxid chromitý..................................0,01 až3,00

Oxid cíničitý....................................0,20 až2,00 alkalický hexafluorohlinitan..................0,20 až 10

Oxid železitý....................................0,10 až 1,00

Podle uvedeného vynálezu má keramické pojivo výše uvedené chemické složení a skládá se z 10 až 90 hmotn. % alkalického boritokřemičitého skla a popř. také až 30 hmotn. % plastické keramické suroviny. Toto složení pojiv zajišťuje snížení vypalovací teploty brousících kotoučů na bázi korundů nad 900 ⁰ C. Optimální viskozita skelné fáze, která reaguje především v krajní korundové vrstvě bez jejího zvýšeného rozpouštění, zajišťuje optimální účinek pojivá. Je tím zabezpečeno kvalitní spojení brousícího zrna a keramického pojivá při výpalu brusných kotoučů. Jejich příprava spočívá v umletí skelných frit a ostatních keramických surovin na jemnost 60 μητ Suroviny a frity musí být smíšeny v takových poměrech, aby jejich chemické složení bylo v navrhovaném rozmezí. Po homogenizaci rozemletého pojivo s brousícím zrnem je připravena hmota k lisování. Po vysušení jsou výlisky různých rozměrů vypáleny na teplotu nad 900 ⁰ C. Zásadní výhodou takto zhotovených brusných prvků tj. s pojivém připraveným dle technického řešení je jejich vyšší účinnost broušení a větší poměrný obrus G oproti podobným kotoučům vypáleným na teploty nad 1200°C.

Příklady provedeni

Příklad provedení 1

Keramické pojivo je vyrobeno tavením a fritováním skla o následujícím složení v hmotn. %:

57,03 oxidu křemičitého,

18,56 oxidu hlinitého,

0,34 oxidu železitého,

0,27 oxidu titaničitého,

1,83 oxidu vápenatého,

1,25 oxidu hořečnatého,

1,89 oxidu draselného,

6.36 oxidu sodného,

12,03 oxidu boritého,

0,22 oxidu lithného,

0,02 oxidu zinečnatého,

0,05 oxidu zirkoničitého,

0,15 oxidu barnatého.

Keramické pojivo a brusná korundová zrna o zrnitosti č.60 byly smíšeny v hmotnostním poměru 12 : 88. Směs byla ovlhčena 3,5 hmotn. % roztokem dextrinu a důkladně homogenizována a z takto připravené hmoty se nalisují kotouče. Po vysušení při teplotě 100120 ⁰ C probíhá výpal v elektrické nebo plynové peci při nárůstu teploty 55 ⁰ C / hod nad teplotu 960 ⁰ C s teplotní prodlevou 9 hod. Kotouče jsou obráběny na konečný rozměr po ochlazení na teplotu 50 “C. Jejich parametry jsou zkoušeny dle technologických předpisů.

Příklad provedení 2

Keramické pojivo je vyrobeno tavením a fritováním skla o následujícím složení v hmotn. %:

63.36 oxidu křemičitého,

20,17 oxidu hlinitého,

0,28 oxidu železitého,

0,11 oxidu titaničitého,

0,60 oxidu vápenatého,

0,12 oxidu horečnatého,

5.18 oxidu draselného,

2,15 oxidu sodného,

7.18 oxidu boritého,

0,2 oxidu lithného,

0,07 oxidu zinečnatého,

0,08 oxidu zirkoničitého,

0,50 oxidu barnatého.

Skelná frita umletá na požadovanou jemnost je smíšena s brusnými zrny karbidu křemíku o zrnitosti č. 54 byly smíšeny v hmotnostním poměru 16 : 84. Směs byla ovlhčena 3,5 hmotn. % roztokem dextrinu a důkladně homogenizována a z takto připravené hmoty se nalisují kotouče. Po vysušení při teplotě 100-120 °C probíhá výpal v elektrické nebo plynové peci při nárůstu teploty 55 ⁰ C / hod nad teplotu 960 ⁰ C s teplotní prodlevou 9 hod. Kotouče jsou obráběny na konečný rozměr po ochlazení na teplotu 50 °C. Jejich parametry jsou zkoušeny dle technologických předpisů.

Průmyslová využitelnost

Brousící nástroje vyrobené podle vynálezu dosahují při broušení vnějších válcových ploch z oceli GOST 801 SchCH15, tvrdosti 60 a62 HRC poměrný obrus G vyšší o 24 % ve srovnání s podobnými kotouči vypálenými na teplotu 1200 °C.

Claims (1)

1. PATENTOVĚ NÁROKY

   1. Keramické pojivo pro výrobu korundových a karbidových brousících nástrojů, se vyznačující se tím, že obsahuje 40,00 až 70,00 hmotn. % oxidu křemičitého, 16,00 až 30,00 hmotn. % oxidu hlinitého, 0,40 až 3,00 hmotn. % oxidu vápenatého, 0,10 až 3,00 hmotn. % oxidu horečnatého, 0,30 až 7,00 hmotn. % oxidu hořečnatého, 0,30 až 7,00 hmotn. % oxidu draselného, 1,00 až 12,00 hmotn. % oxidu sodného, 4,00 až 15,00 hmotn. % oxidu boritého a alespoň jednu přísadu ze skupiny obsahující: 0,01 až 15,00 hmotn. % oxid zinečnatý, 0,05 až 15,00 hmotn. % oxid barnatý, 0,20 až 5,00 hmotn. % oxid lithný, 0,05 až 6,00 hmotn. % oxid zirkoničitý, 0,05 až 2,00 hmotn. % oxid titaničitý, 0,01 až 3,00 hmotn. % oxid chromitý, 0,10 až 1,00 hmotn. % oxid železitý, 0,20 až 10,00 hmotn. % alkalický hexafluorohlinitan.