Opublikowano dnia 20 stycznia 1956 r. '* 60H:.ft€/6(S POLSKIE) RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 38086 KL 80 b, ll/lO Instytut Metaloznairstiua i Aparatury Naukoiro- Laboratoryjnej*) Warszawa, Polska Sposób wytwarzania sciernic z weglika krzemu I sciernica, wytworzona tym sposobem Patent trwa od dnia 24 sierpnia 1954 r.Znany sposób wytwarzania sciernic z weglika krzemu na spoiwie ceramicznym polega na zmniejszaniu ziarn SiC w odpowiedniej granu¬ lacji -z odpowiednia iloscia spoiwa i wypalaniu W piecu po uprzednim uformowaniu. Spoiwo sklada sie najczesciej ze skalenia, pegmatytu, kaolinu oraz wysoko i niskotopliwych glin. Za¬ sadnicza cecha spoiwa, stosowanego do produkcji sciernic z weglika krzemu jest to, ze w tempe¬ raturze wypalania wyrobów spoiwo spieka sie, nie ulegajac stopieniu. Wyroby te formuje sie metoda prasowania lub odlewania.Ilosc spoiwa w masie sciernej do wyrobu sciernic z, weglika krzemu o najwyzszej twardo¬ sci nie przekracza normalnie 35°/$. Sciernice z weglika krzemu po wysuszeniu wypala sie w piecach ceramicznych ,przy czym atmosfera pie¬ ca przez bezposrednie zetkniecie z niasa scierna wywiera wplyw na jakosc wypalonych wyro¬ bów. Procesy, zachodzace miedzy ziarnem we¬ glika krzemu a spoiwem w okresie wypalania, *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórcami wynalazku sa Stefan Skupinski, Marian Janiec, Zbigniew Idzikiewlcz i Kazimierz Matras. w istocie swej nie zmieniaja cech fizycznych i chemicznych ziarna weglika krzemu. Tak wy¬ tworzone sciernice z weglika krzemu, po wypa¬ leniu zawieraja, przy najbardziej scislej struk¬ turze, porowatosc, wynoszaca najmniej 28% ob¬ jetosciowo. Ciezar objetosciowy powszechnie produkowanych sciernic z weglika krzemu mie¬ sci sie w granicach 1,6 — 2,6 g/cm*.Wypalone, a wlasciwie spieczone sciernice ró¬ znia sie od siebie ziarnem i twardoscia. Ziarno zalezy od granulacji wzietego do przerobu pro¬ szku sciernego i w czasie procesu przeróbki na sciernice zasadniczo nie podlega zmianie, twar¬ dosc zas zalezy od wlasciwosci, nadanych spoi¬ wu w czasie procesu wypalania.Tak wytworzone sciernice maja bardzo sze¬ rokie zastosowanie i na ogól pracuja bardzo do¬ brze, w niektórych jednak przypadkach specal- nych jak, np. przy szlifowaniu kulek do lozysk kulkowych, wykazuja mala wydajnosc, nie szli¬ fuja dostatecznie gladko i nie pozwalaja na sto¬ sowanie wiekszych docisków. Wszelkie dotych¬ czasowe sposoby ulepszenia ich w ramach zna¬ nej technologii zawodza.Przedmiotem wynalazku jest sciernica, wy¬ tworzona z weglika krzemu, która, tak pod wzgledem struktury, jak i sposobu jej wytwa¬ rzania odbiega od dotychczas znanych, a ma za¬ stosowanie wlasnie do takich celów jak szlifo¬ wanie kulek lozyskowych, gdzie normalne scier¬ nice nie daja zadawalajacych rezultatów z po¬ wodu za malej gladkosci, za malej wytrzyma¬ losci na docisk itd.Sfcosób wytwarzania sciernic specjalnych we¬ dlug wynalazku polega na: a) zwiekszeniu ilosci weglika krzemu w ma¬ sie do 50 i 80%, (b) uzyciu spoiwa ceramicznego nie tylko spie¬ kajacego sie, ale topliwego, c) wypalanie z swiadomym celem osiagniecia przewidzianej grafityzacji, d) ulatwienie grafityzacji przez wprowadzenie do masy mineralizatorów.A wiec przy produkcji wedlug wynalazku czy¬ nimy to, czego normalnie unikamy przy wyrobie sciernic normalnych.Przygotowanie masy o tyle odbiega od znanej technologii, ze nie bierze sie jednego gatunku ziarna, ale mase przygotowuje sie z mieszaniny ziarn róznych granulacji, podlegajacych wi^c gratyfizacji w róznym stopniu i dajacych scier- nlice bardziej scisla i jednolita, przy czym ziar¬ na drobniejsze moga wypelniac przestrzenie miedzy ziarnami grubszymi.Samo przygotowanie i formowanie masy prze¬ prowadza sie znanymi metodami jak odlewanie lanoprasowanie lub prasowanie.Spoiwo ceramiczne stosowane do wyrobu sciernic takich z weglika krzemu w przeciwsta¬ wieniu do typowych spoiw, uzywanych do pro¬ dukcji normalnych sciernic z weglika krzemu, w temperaturze ich wypalania nie jest spoiwem spiekajacym sie, elez topliwym. tarcza specjalna wedlug wynalazku powin¬ na zawierac w swej strukturze pewna ilosc gra¬ fitu. Grafit ten moze byc wytworzony w czasie wypalania przez rozklad weglika krzemu. Aby ulatwic ten rozklad stosuje sie wedlug wyna¬ lazku tzw. mineralizatory. Jako mineralizatory moga byc uzyte zwiazki metali ciezkich i alka¬ licznych. Ilosc mineralizatora zalezy od jego ak^- tywnosci, temperatury, granulacji weglika krze¬ mu, struktury, wytrzymalosci itd. tarczy scier¬ nej, która chcemy otrzymac, wobec czego .iie moze byc z góry podana, ale przy uzyciu MnOa, Jako mineralizatora, otrzymuje sie dobre tarcze zwlaszcza przy uzyciu tegoz od 0,5 do 15% przecietnie (w ramach paru do kilku procent).Oczywiste jest, ze zamiast jednego mineraliza¬ tora moze byc uzyta mieszanina paru minerali¬ zatorów, zastepujacych sie lub uzupelniajacych sie pod wzgledem dzialania.Powierzchnie wyfprmowanych wyrobów we¬ dlug proponowanego sposobu przed procesem wypalania powleka sie szkliwem ochronnym, po¬ siadajacym punkt miekniecia, nizszy od tempe¬ ratury wypalania, przez co atmosfera gazów pie¬ cowych nie wywiera ujemnego wplywu na ja¬ kosc wypalonych wyrobów.Sposobem wedlug wynalazku otrzymuje sie sciernice o specjalnych wlasciwosciach, maja¬ cych zastosowanie, np. do szlifowania kulek lo¬ zysk kulkowych, gdzie wymagane sa: jednorod¬ nosc, struktrua scisla, nie wykazujaca porowa¬ tosci, wysoka twardosc i sprezystosc. Ciezar ob¬ jetosciowy sciernic wedlug wynalazku wynosi do 2,80 g/cm3. Sciernice wykonane sposobem wedlug wynalazku, stosowane do szlifowania kulek lozysk kulkowych, wykazuja w porówna¬ niu ze sciernicami, dotychczas stosowanymi do tego rodzaju obróbki szlifierskiej, wyzsza wy¬ dajnosc, pozwalaja na stosowanie wiekszych do¬ cisków, daja wiekszy stopien gladkosci szlifo¬ wanych kulek i lepiej zachowuja sie w operacji wyrównywania jej powierzchni. PL