SU1757806A1 - Абразивный материал и абразивна масса дл изготовлени абразивного инструмента - Google Patents

Abstract

Изобретение предназначено дл  изготовлени  кругов на керамических св зках на заводах абразивной промышленности и в цехах заводов других отраслей промышленИзобретение относитс  к абразивному производству, в частности к производству абразивных материалов и инструментов на их основе, широко примен емых при металлообработке . Изобретение может быть использовано на заводах абразивной промышленности и в цехах заводов других отраслей промыш- ленности, производ щих аналогичные абразивные инструменты на керамической св зке. ности, промззод щих аналогичные виды инструментов , и обеспечивает сочетание экологически чистых условий производства инструментов с высокими эксплуатационными показател ми и стабильными свойствами . Сущность изобретени  заключаетс  в том, что абразивна  масса, содержаща  абразивный материал, керамическую св зку, жидкое стекло и декстрин, в качестве абразивного материала содержит магниевок- ремниевотитанистый электрокорунд, который, с целью повышени  качества шлифовани , дополнительно содержит оксид магни  в отношении к оксиду титана 0,1 - 0,6 при следующем.соотношении оксидов материала, мас.%: оксид кремни  0,30 - 1,20; оксид магни  0,06 - 0,45; оксид титана 0,60 - 0,90; оксид железа 0,01 - 0.15; оксид натри  0,01 - 0,50; оксид алюмини  остальное . Абразивна  масса имеет следующее со- отношение компонентов, мас.%: абразивный материал 80,0 - 91,0; керамическа  св зка 5,0 - 14,5; жидкое стекло 2,5 - 5,0; декстрин 0,5 - 2,0. 2 с.п.ф-лы. 1 табл. Известны электрокорундовые абразивные материалы, выпускаемые промышленностью и имеющие следующий химический состав в зависимости от марки, мас.%: (Л С ел ч| со о о Оксид железа Оксид кремни  Оксид натри  Оксид титана Оксид кальци  Оксид алюмини  0.02 - 0,50 0,09-0.16 0,20 - 0,35 0-1,6 О - 0,85 Остальное

Description

При этом абразивна  масса имеет следующее соотношение компонентов, мае, %: Абразивный материал 79,0 - 89,0 Керамическа  св зка 6,5 - 16,4 Жидкое стекло3,0 - 4.5

Декстрин0,1 - 1,5

Абразивные инструменты, изготовленные из электрокорундовых материалов указанных химических составов и соотношени  компонёнтов массы, не обладают на р де one- раций обработки высокими эксплуатационными показател ми - коэффициентом шлифовани  и требуемым качеством поверхности .

Наиболее близким по технической сущ- ности к предлагаемому изобретению  вл етс  абразивный материал, имеющий следующий химический состав, мас.%: Оксид железа0,10-0,20

Оксид кремни 0,14-0,25

Оксид натри 0,25 - 0,50

Оксид титана0,70 - 2,00

Оксид хрома0,20 - 1,50

Свободный хром0,10-0,30

Оксид алюмини Остальное

Абразивна  масса при этом состоит из абразивного материала, керамической св зки,.жидкого стекла и декстрина в то же соотношении, что и известна  масса.

Абразивные инструменты, изготовлен- ные из абразивной массы указанных составов (прототипа), обладают высокими эксплуатационными показател ми и нашли широкое применение в промышленности.

Недостатком абразивного материала и абразивной массы на его основе  вл етс  присутствие в составе оксида хрома, свободного металлического хрома и высокое содержание оксида титана.

Х)ксид хрома присутствует в виде опас- ных дл  человека соединений хрома - хро- маты и бихроматы натри , дл  которых ПДК составл ет 0,01 мг/м3 класс опасности 1, на организм человека эти вещества оказывают канцерогенное и аллергическое действие, Присутствие свободного металлического хрома вызывает прижоги на обрабатываемой поверхности, а содержание диоксида титана в широких пределах приводит к. получению после обжига шлифовальных кругов различного цвета, от светло-розовых до голубовато- и темно-сиреневых, что отражаетс  на стабильности свойств и товарного вида инструмента

Целью изобретени   вл етс  создание абразивного материала и абразивной массы на его основе, обеспечивающих экологически чистые услови  производства инструментов в сочетании с их высокими эксплуатационными показател ми и стабильными свойствами, повышение качества шлифовани .

Согласно предлагаемому изобретению это достигаетс  тем, что абразивный материал имеет следующий химический состав, мас.%:

Оксид кремни 0,3 - 1,2

Оксид магни 0,06 - 0,45

Оксид титана0,60 - 0,90

Оксид железа0,01 -0,15

Оксид натри 0,01 - 0,50

Оксид алюмини Остальное,

при этом отношение оксидов магни  и титана составл ет 0,1 - 0,6.

Абразивна  масса, содержаща  материал указанного состава, имеет следующее соотношение компонентов, мас.%: Абразивный материал - магниевокремниев отитанистый

электрокорунд80.0 - 91,0

Керамическа  св зка 5.0 - 14,5 Жидкое стекло2,5 - 5,0

Сухой декстрин0,5 - 2,0

Абразивный материал дополнительно содержит оксид магни  и имеет повышенное содержание оксида кремни , что позвол етполучитьматериал мелкокристаллического строени . Одновременное содержание в зерне электрокорунда оксидов титана, магни  и кремни  обеспечивает высокие физико-механические свойства абразивного инструмента и более высокие эксплуатационные показатели по сравнению с инструментами из массы прототипа и на уровне показателей высокопро- изводительных инструментов, изготовленных из абразивной массы на основе экологически вредного хромотитани- стого электрокорунда. Абразивный материал и масса дл  изготовлени  инструментов при их производстве не содержит экологически вредного дл  здоровь  человека оксида хрома и его соединений; масса гарантирует отсутствие прижогов на обработанных издели х.

Пределы оксидов выбраны экспериментально .

При введении оксидов магни  и кремни  выше указанных пределов падает абразивна  способность зерна и, как следствие, работоспособность инструмента из абразивной массы, содержащей это зерно. При введении оксидов магни  и кремни  ниже указанных пределов зерно тер ет мелкокристаллическую структуру, нарушаетс  процесс самозатачивани , и происходит засаливание инструмента при шлифовании.

Несоблюдение интервалов отношени  оксидов магни  и титана в материале приводит к нежелательным изменени м физико- механических свойств инструментов: уменьшение отношени  вызовет по вление новой минеральной фазы - рутила и снизит прочность образцов, увеличение отношени  приводит к раскристаллизацим жидкой фазы при обжиге инструментов с образованием другой минеральной фазы шпинели, вли ющей на прочность, твердость и стабильность этого показател  (отклонени  от заданной твердости) инструмента, изготовленного из предлагаемой абразивной массы .

Пределы содержани  компонентов массы выбраны экспериментально дл  изготовлени  образцов широкой гаммы характеристики.

При выходе за граничные пределы содержани  компонентов абразивной массы инструмент не обеспечивает требовани  эксплуатации: инструмент либо м гкий при малом количестве св зки, либо твердый при большом количестве св зки.

В лабораторных услови х по известному технологическому процессу готов т смесь из глинозема и добавок - оксидов магни , кремни  и титана, смесь расплавл ют при температуре 2100°С, охлаждают, материал дроб т, измельчают, рассеивают по номерам зернистости и готов т абразивную массу. Дл  этого зерно увлажн ют жидким стеклом и добавл ют керамическую св зку и декстрин и после обжига при температуре 1250°С определ ют их физико-механические свойства - твердость и прочность на изгиб. Примеры осуществлени  изобретени , физико-механические свойства образцов и эксплуатационные показатели инструмента представлены в таблице; на примерах 1, 2 и 3 показаны химический со став абразивного материала и шихтовые составы абразивной массы предлагаемого состава, экологическа  безопасность, стабильность свойств и коэффициенты шлифовани  инструмента.

Из таблицы следует, что предлагаемые составы абразивного материала и абразивной массы указанных составов (примеры 1, 2 и 3) позвол ют обеспечить экологически

чистые услови  производства инструментов в сочетании с улучшением стабильности свойств инструментов (попадание в заданную твердость 83 - 85%) и получением высоких эксплуатационных показателей на

уровне показателей прототипа. Отсутствие в составе материала металлического хрома  вл етс  гарантией бесприжогового шлифовани .

Claims (2)

1. Абразивный материал, содержащий оксиды алюмини , кремни , железа, натри  и титана, отличающийс  тем. что, с целью повышени  качества шлифовани , материал дополнительно содержит оксид магни  в отношении к оксиду титана 0,1 - 0,6 при следующем соотношении оксидов, мас.%:

Оксид кремни 0,3 - 1,2

Оксид магни 0,06 - 0,45

О ксид тита на0,60 - 0.90

Оксид натри 0,01 - 0,50

Оксмд железа0,01-0,15

Оксид алюмини Остальное.

2. Абразивна  масса дл  изготовлени  -абразивного инструмента, содержаща  абразивный материал, керамическую св зку, жидкое стекло и декстрин, отличающа с  тем, что, с целью повышени  качества шлифовани , в качестве абразивного материала масса содержит магниевок- ремниевотитанистый электрокорунд, при этом компоненты массы введены в следующем соотношении, мас.%: Магниевокремниевоти- танистый

электрокорунд80,0 - 91,0

Керамическа  св зка 5,0 - 14,5 Жидкое стекло2,5 - 5,0

Декстрин0,5 - 2.0