SU1602721A1 - Способ импрегнировани абразивного инструмента - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к изготовлению абразивного инструмента на керамической св зке дл  шлифовани  преимущественно жаропрочных сплавов с правкой методом накатывани  и с применением водных СОЖ и касаетс  способа пропитки готового инструмента. Целью изобретени   вл етс  повышение кромкостойкости абразивного инструмента при щлифовании с применением водных СОЖ за счет повышени  водостойкости св зующего. Абразивный инструмент пропитывают водным раствором, содержащим перманганат кали , жидкое стекло и воду. Затем инструмент подвергают термической обработке при температуре выше 180°С. 1 з.п.ф-лы, 3 табл.

Description

Изобретение относитс  к изготовлению абразивных инструментов на керамической св зке дл  шлифовани , преимущественно, жаропрочных; сплавов и незакаленных сталей с применением водных смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и правкой методом накатывани о

Цель изобретени  - повышение кром- костойкости абразивного инструмента при профильном шлифовании с применением водных СОЖ.

Спосо б заключаетс  в том, что аб-; разивный инструмент пропитывают составом , содержащим перманганат кали , жидкое стекло и воду, затем инструмент термообрабатывают при 180-250 С у,при этом ингредиенты импрегнатора могут быть выбраны из следующего соотношени , мас,%: Перманганат к.али 1гЗ

Жидкое стекло10-60

ВодаОстальное

После пропитки абразивного инструмента предлагаемым соатавом его поры заполнены водным раствором силикатов и перманганатов кали  и натри  В ходу сушки и термообработки по ме- . ре удалени  воды силикаты полимери- зуютс  с образованием сначала линейных , а затем пространственных структ туро При нагреве выше 160°С начинаетс  процесс разложени  перманганата кали , который может протекать с образованием манганата кали  и оксида марганца.Одновременно возможно модифицирование силикатов манганатами (МпОц ); Модифицирование повышает прочность пленки силиката. Таким образом , в результате импрегнировани  абразивного инструмента на керамической св зке по предлагаемому способу в его порах на поверхности зерен и св зки образуетс  -прочна  пленка, представл юща  собой калий-натриевый силикат высокой степени полимеризаi

(Л

o

tsD

О5

31602721

ии, модифицированный манганатами али  и натри  .и оксида марганца ропитанный абразивный инструмент орошо правитс  накатными фасонными оликамио Пленка импрегнатора прочно в зана с керамической св зкой и зерами инструмента, что обеспечивает го высокую кромкостойкость,Кроме ОГО, пленка импрегнатора обладает антифрикционными свойствами при высоких температурах, возника рщих при лифовании жаропрочных сплавов (типа ЖС-бК)о Силикаты,  вл  сь стеклами , при высоких температурах разм гчаютс  и снижают коэффициент трени  скольжени  Манганаты и оксид марганца разлагаютс  при высоких температурах с образованием -.атомарного кисло- рода (температура разложени 

15

20

30

535°С)о Атомарный кислород окисл ет .жаропрочный сплав (никелевую матри- цу), налипающий на зерна абразивного инструмента, подавл ет процесс адгези- он ного схватывани  налипающего метал- 25 ла с об рабатываемымо Таким образом, пленка импрегнатора не только крепко удерживает зерна в абразивном инструменте , но и снижает трение между инструментом и обрабатываемой деталью Все это обеспечивает высокую кромкостойкость инструмента при отсутствии его засаливани . и высо- ком качестве поверхностно

При уменьшении концентрации пер- манганата кали  в составе дл  пропитки менее 1% резко снижаетс  эффект от применени  кислородсодержащего вещества, повьпиаетс  веро тность засаливани  инструмента и как следствие веро тность по влени  при- жогов и трещин Увеличение концентрации перманганата кали  свьше 3% нецелесообразно, так как его избыток выпадает в осадок.

При снижении ко нцентрации жидкого стекла менее 10% пленка силикатов получаетс  тонкой, непрочной,что . не обеспечивает требуемую кромкостойкость абраз ивного инструмента при шлифовании жаропрочных сплавов на черновых режимах

Увеличение концентрации жидкого стекла свьше 60% приводит к ухудшению условий размещени  стружки в по- pS шштрумента и подвода СОЖ через . . поры Это приводит к засаливанию ин струмента, по влению трещин на обра ботанной поверхности Кроме того.

35

40

0

15

20

30

25

.

35

40

ввиду повышени  в зкости состава, ухудшаетс  пропитываемость абразивного инструмента.

При температурах менее не происходит достато-чной полимеризации силикатов, а также плохо разлагаетс  перманганат кали  Это снижает водостойкость и, как следствие, кромкостойкость абразивного инструмента Увеличение температуры вьш1е нецелесообразно, ввиду отсутстви  дополнительного эффекта и возрастани  энергозатрат

Шлифовальные круги ПП250х16x76 92А16НСТ16К5 использовались при ; шлифовании елочных замков лопаток трубин из жаропрочного сплава на никелевой основе ЖС-6К Круги правились накатным фасонным роликом из стали У8А (HRC 60-64)о Елочный профиль включает 1 радиус R 0,6- 0,1 мм и 2 радиуса R 0,5-0,1 мм Шлифование велось на плоскошлифовальном станке модели ЗЕ711В на следующих режимах: скорость круга 35 м/с, продольна  подача 10-15 м/мин, глубина врезани  0,03-0,01 мм/дв ход Использовалась водна  СОЖ: 3%-на  эмульси  Укринол-Ш

Использовались круги без пропитки и после импрегнировани  по предлагаемому способу, а также по прототипу

Пример 1 о В воде прн комнатной температуре раствор ли жидкое стекло и перманганат кали  Готовили раствор, содержащий, мас,%: Перманганат кали 0 Ь

Жидкое стекло

ВодаОстальное

Методом свободного капилл рного iподн ти  полученным раствором пропитывались круги После пропитки круги сушились на воздухе ,затем термо- обрабатывались при 200 С.

П р и м е р 2 ТСруги пропитывали раствором, содержащим, .масс%:

Перманганат кали  0

Жидкое стекло

ВодаОстальное

Сушка и термообработка кругов по

примеру U.

Примерз Круги пропитывапи

раствором, содержащим,масо%:

Перманганат кали 2,0 .

Жидкое стекло 30

Вода остальное

45

50

55

Сушка и термообработка кругов по примеру 1,

П р и м е р 4о Круги пропитывали раствором, содержащим, масо%:

П.ерманганат кали 3,0

Жидкое стекло60

ВодаОстальное

Сушка и термообработка кругов по примеру 1 о

П р и м е р 5о Круги пропитывали раствором,содержащим,масо%:

Перманганат кали 4,0

Жидкое стекло70

ВодаОстальное

Сушка и термообработка кругов по приг меру 1 о

П р и м е р 6о Круги пропитывали раствором по примеру 3 Термообработка кругов при Г60°С в течение 5 ч

Пример 7о Круги пропитывали раствором по примеру Зо Термообработ- ка при 180°С в течение 5 ч.

П р и м е р 8о Круги пропитывали

Однако ввиду недостаточной кром- костойкости кругов, пропитанных составами с малым содержанием Ж1здкого стекла (до 10% при шлифовании жара- прочных никелевых сплавов, были испыраствором по примеру 3 Термообработка 25 таны круги с повышенным содержанием при 250°С в течение 5 Чо, жвдкого стекла (15%)о Режимы шлифоваП р и м е р 9о. Круги пропитывали раствором по примеру Зо Термообработка при в течение 5 ч

Пример 10о Круги пропитывали по известному способу раствором, содержащим мае.%:

Перманганат кали 2,0

Жидкое стекло7

ВодаОстальное

Пропитанные круги термообрабатывали при 120 С в течение 3 Чо

Эффективность импрегнировани  оценивалась по кромкостойкости кругов (по количеству прошлифованных лопаток, 40 него инструмента, при котором последни  приведены ранее,,

В приведены результаты испытаний при температуре термообработ- 30 ки 200°С.

Следовательно, при шлифовании жаропрочных сплавов на никелевой основе целесообразно количество жидкого стекла в составе импрегнатора увеличить до 15%

35

Claims (1)

1. Формула изобретени  1 о Способ импрегнировани  абразивимеющих годную геометрию) и наличию трещин,

   В табЛо 1 приведены результаты испытаний ,

   НИИ пропитывают составом, содержащим жидкое стекло, перманганат кали , и воду, затем инструмент термообраба- тывают,- отличающийс  тем что, с целью повышени  кромкостойкости инструмента при шлифовании с применением водных СОЖ, термообработку (ествл ют при температуре выше 180°Со

   Как видно из табл,1, лучшие результаты обеспечивают круги, импрегниро- ванные по примерам 2-4 и 7-9, Выход годных лопаток повышаетс  в 3,5- 7,5 раза по сравнению с известным способом импрегнировани .

   Кроме того, проводились испытани  кругов, пропитанных по Известному способу, при этом температуру термообработки мен ли,

   Круги ПП200х16х76 92А 16Н CTI 6125 пропитывались водным раствором жидкого стекла (7%) и перманганата кали  2% сушились и затем термообрабатывались

   0

   5

   0

   при (по прототипу) и при более высоких температурах

   Испытани  кругов велись на стан- ке ЗЕ7118 с применением водной СОЖ: 3%-на  эмульси  Укринол-Ш Шлифовались елочные замки лопаток из жа ропрочного никелевого сютава ЖС-бК, имеющих радиус R 0,6-0,1 мм и 2 радиуса 0,5-0,1 мм. Режимы шлифовани : скорость круга 35 м/с; скорость детали 10-15 м/мин; глубина шлифовани  0,03-0,01 мм/двоходо Правка кругов накатным роликом

   В табЛо 2 приведены результаты испытаний .

   Как внцно из табло2, кромкостой- кость возрастает с увеличением температуры термообработки

   Однако ввиду недостаточной кром- костойкости кругов, пропитанных составами с малым содержанием Ж1здкого стекла (до 10% при шлифовании жара- прочных никелевых сплавов, были испы5 таны круги с повышенным содержанием жвдкого стекла (15%)о Режимы шлифовани  приведены ранее,,

   В приведены результаты испытаний при температуре термообработ- ки 200°С.

   Следовательно, при шлифовании жаропрочных сплавов на никелевой основе целесообразно количество жидкого стекла в составе импрегнатора увеличить до 15%

   него инструмента, при котором последФормула изобретени  1 о Способ импрегнировани  абразив5

   0

   5

   НИИ пропитывают составом, содержащим жидкое стекло, перманганат кали , и воду, затем инструмент термообраба- тывают,- отличающийс  тем что, с целью повышени  кромкостойкости инструмента при шлифовании с применением водных СОЖ, термообработку (ествл ют при температуре выше 180°Со

   2„ Способ по По 1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что, с целью обеспечени  возможности шлифовани  жаропрочных сплавов на никелевой основе, ингредиенты пропиточного состава берут в следующем соотношении , масо%:

   Перманганат кали 1-3

   15-60

   Жидкое стекло Вода

   Остальное

   Таблица 1

   Непропитанный

   Лредлагаеьвлй способ ймпрегни- ровани  по примерам

   1

   2

   3

   f 4

   5 6 7 8

   9

   Известный спосо импрегнировани  по примеру 10

   1-2

   Нет

   2-3

   Нет

   Т а бл иц а 2

   1602721

   10 Таблица 3