SU1087495A1

SU1087495A1 - Покрытие дл абразивных порошков

Info

Publication number: SU1087495A1
Application number: SU823458225A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Ефимович Шило; Анатолий Сергеевич Смоляр; Эдуард Яковлевич Довгаль; Виктор Андреевич Букин; Вадим Сергеевич Буров
Original assignee: Ордена Трудового Красного Знамени Институт Сверхтвердых Материалов Ан Усср; Ленинградское Научно-Производственное Объединение "Абразивный Завод "Ильич"
Priority date: 1982-06-24
Filing date: 1982-06-24
Publication date: 1984-04-23

Abstract

ПОКРЫТИЕ ДЛЯ АБРАЗИВНЫХ ПОРОШКОВ , преимущественно многофазных, включающее BjO-, отличающеес тем, что, с целью повьшени износостойкости инструмента, оно дополнительно содержит Bi20, и ZnO при следующем соотношении компонентов , мол.%: 20-59,9 BijO 40-79,9 ZnO О,1-30 (Л с

Description

сх « « со ел Изобретение относитс к производству абразивных инструментов, в част ности к нанесению покрытий пренмзтцественно на порошки абразивных многофазных материалов. К многофазным абразивным материалам относ тс композит 05ИТ, эльборгексанит-Р , которые состо т из нескольких фаз, имеющих различный коэф фициент термического расширени (КТР). При нагреве на материале всле ствие различных КТР фаз по вл ютс трещины и, как следствие, снижаетс прочность зерен. Исход из этого, при разработке стеклопокрытий дл порошков композита 05ИТ и других следует использовать легкоплавкие стекла с температурой разм гче- , НИН /v400°C. Известны покрыти дл зерен кубического нитрида бора, состо щие из борсиликатного стекла. Нанесение борсиликатнбго покрыти предусматривает нагрев порошков кубического нитрида бора (КНБ) до 800°С. При этой температуре на зернах КНБ образуетс пленка оксида бора, температура разм гчени которого . После этого на зерна КНБ нанос т кре Hiii.органическое вещество - силан, вл ющеес источником оксида кремни Затем зерна подв-ергают термообработке до температуры, обеспечивающей сплавление оксида бора с оксидом кремни Cl 1 Нанесение борсиликатного покрыти требует нагрева зерен до 800 С, что неприемлемо дл порошков, например композита 05ИТ, так как при этой температуре имеет место потер прочности зерен и, как следствие,увеличе ние износа круга, изготовленного из порошков композита 05ИТ с указанным покрытием. Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому вл етс сос тав покрыти , включающий следующие компоненты, вес.%: NajO-10-15 СаО2-12 BjOj .8-16 , PbO15-40 Известное покрытие используетс дл порошков КНБ, которые вл ютс однофазными, состо щими только из BN. Нанесение такого покрыти на по рошки КНБ осуществл ют при 750°С. Расплавленное стекло под действием капилл рных сил заполн ет трещины, поры и другие дефекты поверхности зерен, обеспечива таким образом прочное сцепление покрыти с поверхностью зерен. Краевой угол смачивани этим стеклом поверхности КНБ при 75С®С составл ет 12С2. Недостатком известного покрыти вл етс то, что оно формируетс на зернах КНБ при 750°С, и эта температура неприемлема дл нанесени его на порошки композита 05ИТ, состо щего из кристаллов КНБ с добавками борида циркони и металлического хрома. Инструмент, изготовленный из порошков композита 05ИТ с известным покрытием, имеет большой износ по указанньм причинам. Цель изобретени - повышение износостойкости инструмента. Поставленна цель достигаетс тем, что покрытие дл абразивных порошков, преимущественно многофазных, включающее BjOj, дополнительно содержит BijO и ZnO при следующем соотношении компонентов, мол.%: 20-59,9 40-79,9 ZnOО,1-30 Примеры составов стекол и их свойств приведены в табл. 1. Пригодность того или иного состава стекла дл покрытий оценивают по краевому углу смачивани данным стеклом поверхности композита 05ИТ, микротвердости и по химической стойкости данного состава стекла в 3%-ном растворе соды. Краевой угол смачивани характеризует капилл рные свойства расплава , т.е. чем угол меньше, тем лучше: расплав стекла проникает в поры, трещины и другие дефекты поверхности зерен, обеспечива прочную св зь в системе, например, композит 05ИТ стекло . Микротвердость стекла также доллша быть достаточно высокой, так как чем вьш1е микротвердость стекла покрыти , тем меньше износ круга.При работе кругов с охлаждением (обычно в практике используетс 3%-ный раствор соды) необходимы стекла с достаточно высокой химической стойкостью. Предлагаемые стекла, облада оптимальным комплексом перечисленных свойств, вполне пригодны дл покрыти порошков композита 05ИТ. Основным достоинством предлагаемых стекол

вл етс низка температура их разм гчени по сравнению с известным. Так, при краевые углы смачивани композита 05ИТ стеклами системы ZnO - BjOj - BijOj меньше 90, в то же врем краевой угол смачивани стеклом известного состава составл ет; 151°.

Таблица 1

лучать очень легкоплавкие кристаллизующиес стекла именно в указанном соотношении (эти свойства обеспечивают оксиды BjOj и BijOj) одновремен но с высокой механической прочностью и твердостью (эти свойства в основно обеспечивают ZnO и . Дл покрытий порошков композита 05ИТ требуетс сочетание именно перечисленных свойств, которые достигаютс взаимодействием катионов висмута, бора и цинка с анионами кислорода с образованием разветвленной сетки стекла. Составы стекол 4 - 6 и 9 неприемлемы дл применени в качестве покрыти на порошках композита 05ИТ, вследствие того, что составы 4 и 6 имеют венно 45 и 61°), состав 5 - низкую микротвердость (322 кг/мм), а состав 9 - самую низкую химическую устойчивость (6,6% потерь). Пример. Вар т стекло следующего состава: 20гпО-ЗОВ20э при 900 в течение 45 мин. Сваренное и измельченное стекло с размером частиц менее100 мкм смешивают с порошком композита 05ИТ зернистостью 160/125, временным св зующим и подвергают гранулированию в гранул торах роторного типа на следующих режимах: частота вращени ротора 1500 об/мин; врем гранулировани - 30 с.

После этого в гранул тор ввод т гексагональный нитрид бора, которым обволакивают влажные гранулы на следующих режимах: частота вращени ротора 500 об/мин; врем - 5 с. Термообработку гранул провод т при 650с с вьщержкой при этой температуре 60 мин.

Затем 25 каратов покрытого стекло композита 05ИТ смешивают с шихтой св зки Б1 и прессуют круг ЧК 125х5х хЗх32. По данной технологии изготавливают такой же круг из композита 05ИТ той же зернистости, покрытого стеклом известного состава.

Испытание кругов провод т при обработке стали Р6М5 на следующих режимах: скорость круга - 30 м/с, продольна подача - 1,0 м/мин, поперечна подача - 0,03 мм/дв.хрд.

Испытани показали, что относительный расход композита 05ИТ дл

Таким образом, использование в инструменте П9РОШКОВ из композита 05ИТ с предлагаемым покрытием повышает его стойкость в 1,5 раза по сравнению с известными покрыти ми .

Кругов из абразива с предлагаемым покрытием составл ет 1,60 мг/г, а с известным покрытием - 2,23 мг/г.

Порошки композита 05ИТ покрьгаают следующими составами, мол.%:

1.0,1 ZnO-20,0 8203-79,9 BijOj

2.0,17 ZnO59,83 Bj0340,0 BijO,

3.20,0 ZnO.30,0 .50,0 BijOj

Круги из композита 05ИТ с указанньв4и покрыти ми на органической св зке Б1 испытывают при шлифовании образцов из стали Р6М5 по плоскости (18x5 мм) на станке модели ЗА64.

Режимы шлифовани (без применени смазочно-охлаждающей жидкости): VKP, 30 м/с; S ррод 1 м/мин; S р,о„ 0,03 мм/дв.ход.

В табл. 2 приведены результаты испытаний кругов.

Таблица 2

Технико-экономическа эффективность предлагаемого покрыти заключаетс в повьшении износостойкости инструмента из порошков многофазных абразивных материалов в 1,5 раза по сравнению с известным покрытием.

Claims

ПОКРЫТИЕ ДЛЯ АБРАЗИВНЫХ ПОРОШКОВ, преимущественно многофазных, включающее BjO^» отличающеес я тем, что, с целью повышения износостойкости инструмента, оно дополнительно содержит ΒΪ2θ3 ^и ^^ηθ при следующем соотношении компонентов, мол.%:

В_а0₃ 20-59,9

Bi₂0_v 40-79,9

ZnO 0,1-30

QO ς© сл >·