Абразивная масса

Абразивная масса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СООЭ СОВЕТСНИХ

СОЯ4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (и) 12 А з(1) В 24 3/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3436226/25-08 (22) 17 05. 82, (46) 23.08.83. Бюл. N 31 (72) М. И. Брагина, А. Г. Морозова, В. Г. Бамбуров, А. С. Коробицын, Л. И. Богачева, А. А. Пыльнев, А.А. Верзаков и Б.Л. Фисенко (71) Уральский филиал Всесоюзного научно- исследователь ского института абразивов и шлифования и Институт химии Уральского научного центра

АН СССР (531 621 922 079 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке NÃ .3257952/25-08, кл. В 24 2 3/20, 1981 (прототип). (54) (57) АБРАЗИВНАЯ МАССА для изготовления шлифовального инструмента

J содержащая абразив, органическое связующее на основе фенолформальдегидной смолы и наполнитель, включающий соединения кальция, о т л и ч .аю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности инструмента путем повышения адгезии компонентов массы к органическому связующему, в качестве наполнителя масса дополнительно содержит криолитизированный кремнезем при следующем соотношении компонентов, вес.3:

Абразив 72-85,3

Органическое связующее 9 -14

Криолитизированный кремнезем 1,6-6,5

Соединения кальция Остальное

50

1 1036

Изобретение относится к области изготовления абразивного инструмента для скоростного обдирочного шлифования как методом холодного, так и горячего прессования. 5

Известна абразивная масса для изготовления шлифовального инструмента, .содержащая абразив, органическое связующее на основе фенолформальдегидной смолы и наполнитель, 10 содержащий соединения кальция (криолит и термически обработанный известняк) 11 ) .

Криолит и термически обработанный известняк, вступая в твердофазное 15 взаимодействие при температурах полимериэации, обеспечивают увеличение адгезии наполнителей к связующему.

Однако адгезия технического криолита к связующему не достаточна для повы- 20 шения прочности инстоумента. поскольку твердофазное взаимодействие напол- нителей не обеспечивает адгезионной прочности композита. Кроме того, ввиду-статически неравномерного распределения этих наполнителей в абразивной массе твердофазное взаимодействие происходит в локальных объемах, поэтому прочностные и эксплуатационные показатели инструмента являются недостаточно стабильными, а наличие фторидов в криолите (до

543) делает абразивную массу ток- . сичной.

Цель .изобретения - повышение прочности шлифовальных кругов путем - Ç5 повышения адгезии комйонентов массы, к органическому связующему, а также снижение токчисности при изготовлении и эксплуатации инструмента.

Поставленная цель достигается тем, что в абразивную массу, содержащую абраиэв, органическое связующее на основе,фенолформальдегидной смолы и наполнитель, включающий соединения кальция „ дополнительно вве- 45 ден криолитизированный кремнезем при следующем соотношении компонентов вес.4:

Абразив 72-85 3

Органическое связующее 9 -14

Криолитизированный кремнезем 1, 6-6,5

Соединения 55 кальция Остальное

Органическое связующее содержит в своем составе, вес.4: фенолформаль512 2 дегидную смолу (пульвербакелит), 91-6; фурфурол 4,2, антраценовое масло 4,2.

Для кругов горячего прессования в качестве наполнителя масса содержит смесь каменноугольного кокса и с соединений Са в виде термически обработанного известняка, содержащего в своем составе 30-703 СаО и 30-70ь

СаСО .

Для кругов холодного прессования в качестве наполнителя из соединений Са масса содержит алебастр (Саад. 0,5 К О).

Криолитизированный кремнезем получают путем синтеза отходов производства технического криолита, и он представляет собой смесь фторалюминатов натрия (хиолита 80SА З 4. и криолита Na>Ale со слабо сформированными (недостроейными ) кристаллическими. решетками и аморфного оксида кремния (.йО ). Криолитизированный кремнезем в 2,5-3 раза дешевле технического криолита и имеет следующий химический состав, м. д.:

Фтор (F), 20-43

Натрий (Ма) 17-23

Алюминий (др) 4 -14

Окись железа (FP C4 ) не более 0,25

СульфатыЖ04) не более 1,0

Влага не бо} лее 1,0

Оксид (gqoä) 18-43

Распределение компонентов (фторалюминатов натрия и аморфного оксида кремния) в криолитизированном кремнеземе однородное и равномерное, чего нельзя добиться механическим смешиванием тех же компонентов. Фазы, присутствующие в криолитиэированном кремнеземе, имеют незавершенное строейие кристаллической структуры, что способствует повышенной реакционной активности с другими компонентами связки, При изготовлении иэ предлагаемой смеси шлйфовальных кругов и их экс- плуатации наполнители, содержащие соединения Са, такие как термически обработанный известняк, алебастр, вступают в интервале температур 100700 С в твердофаэную реакцию с фторалюминатами.

S результате взаимодействия образуются мелкодисперсные продукты:

3 10365

СаГ, и а», силикаты сложного состав ва и фторалюминаты Са, которые способствуют дисперсионному упрочнению круга. Наличие 0 . в аморфном состоянии увеличивает акцепторные свойства элемента 5i + в высокой степени окисления, что обеспечивает увеличение адгезии наполнителей к органическому связующему и катализирует реакцию фторалюминатов с соединения- 10. ми Са.

Несформированная переходная структура фторалюминатов также способствует активному твердофазному взаимодействию с наполнителями, содержащими соединения Са, что обеспечивает повышение эффективности дисперсионного упрочнения, а, следовательно, и прочности круга.

Пониженное содержание фторидов в составе криолитизированного кремнезема снижает токсичность процесса изготовления и эксплуатации инстру- .мента.

Примеры 1" 3 ° Для кру 25 гов горячего прессования берут смесь циркониевого и нормального электро12 4 .корунда, смачивают фурфуролом, пере" .мешивают в течение 10 мин, затем засыпают наполнителем: каменноугольный кокс, термически обработанный известняк, криолитизированный кремнезем в мелкодисперсном состоянии фракций 100 мкм и связующее фенольное порошкообразное марки СфП-О!19А.

Компоненты перемешивают в течение10 мин, смачивают смесь антраценовым маслом и перемешивают еще в течение 10 мин. Из полученной массы пои

165+5 С, давлении 350+ 10 кгс/смпрессуют образцы с выдержкой под прессом в течение 10 мин, которые затем подвергают термической обработке в камерном бакелизаторе при

185 С в течение 20,5 ч.

Пример 4 . Аналогично примерам 1 - 3 изготавливают образцы из известной абразивной массы (по известному) .

Образцы, полученные по примерам

1.- 4, испытывают на механическую прочность при растяжении на приборе

ЗИП Р-5с усилием разрыва 5 т. Данные сведены в таблицу.

1036512

1 х

1 а

1 У о

1 !!

)Х

lo

Щ

CL

O. с

O.

Щ а Х

)О U оL

- У

z m

Ф о

I

C)t

m а

Щ

Х

)о о

I з о

CL

)= с

Э ч

Э о

1

t x

1 х ) о со )) а м\ M 1 л

CV CV CV CV а

)о с сС

1 I 1

К Х

S Щ с m о о

S О.

a S и

Ф

Э

Х

Э

O.

1

I

I

I

1

I

I

) ! .1

1

I

I

LA

° л

- 2 LA

lS с о

S а о Р

Э л о

IХ

Э

Х о

С

:Е о

Э

Щ

3Е

CL

Ф ч о

СЭ

1 )Х о л

Х о э с

Z O (Q )

>) о

Y о

1U

Q)

Ф

S 1

Х о щ

Э to

S LO

Щ а o. )s

Ф)о н ! — о *

CD С 4 00 л л

i.о iо LA LA

t о

Ф

s

Х

)Q

l Ф а о

О У

Э

Э

БУ

Я

О)

Ф

M и м О л л

ОЪ (7) O)) O

1 .0 1

Э

Щ 1Ш Щ о х

)Х с ь

=З Х

CO 1Ч СО СО л л л м м сч м л м л

CO

CV м\

CV м

CO с

CL ю о

1 (1

I

1 !

1

I

1

1

1

1

1

1

1

1

1

I

1

1

I

1 !

1

l !

1

1

1

1 !

1

I

I ! !

1

1

1

I

I !

1

l .

t !

О Ф

v s s

veo

Ф у cL m ci

tL.- Ф m cD

Х Ч S Ю

))

Z

Щ

Ф о о о

Э а

I 1 о

)=

Э у

IL

CL о

t

>, о оо а

М О LA

LA ъ л О 1 m

Х

Щ

Ш о

U

Э а

t: л и О

L о

Х ч о с о х

l

)чи >, а

iО LA л 1

I I 1

Составитель Л. Сергеева

Техред А.Бабинец Корректор Г.Решетник

Редактор О. Бугир

Заказ 5902/13 Тираж 795 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 1036512 8

Пример ы 5, 7 . Для изготов- начены для шлифования с СОЖ, поэтому. пения кругов холодного прессования образцы, полученные по примерам 5берут шлифовальный материал - электро- 8 испытываются яа механическую прочкорунд нормальный и при перемешива- ность при растяжении как в сухом виде, нии смачивают жидким бакелитом. Пере" так и после замачивания в водном мешивание производят в течение 3 мин, содовом растворе. фанные сведены в затем в мешалку подают .связующее - таблицу. фенольное порошкообразное и наполнители (алебастр, криолитизированный Как видно иэ таблицы, прочность кремнезем в мелкодисперсном состоя- щ на разрыв при растяжении образцов, нии) и перемешивают в течение 10 мин. изготовленных иэ предлагаемой массы, Из полученной массы формуют образцы выше прочности на разрыв образцов, при давлении 265 кгс/см с выдержкой изготовленных из известных масс в под прессом 30 с,, отверждают при среднем на 113. нагревании до 180 С в бакелизаторе. 15 Изготовление и эксплуатация шлифо-.

Пример 6, 8 . Аналогично вальных кругов из предлагаемой массы примерам 5, 7 изготавливают образ- протекает без загрязнения атмосферы цы из известной абразивной массы. ввиду значительного сокращения токКруги холодного прессования предназ-, . сичных фторисных газовыделений.