Керамическая связка для изготовления алмазного инструмента
Патент 1247253
Авторы
Керамическая связка для изготовления алмазного инструмента
Иллюстрации
Реферат
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
yqPPg1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
13,,,)3
ЬНИЯМЯ А
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3857617/25-08 (22) 22.02.85 (46) 30.07.86. Бюл. № 28 (72) А. А. Дворский, В. П. Маслов, Е. А. Портнова, А. И. Бусель и О. Д. Музыра (53) 621.922.079 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 573336, кл. В 24 D 3/34, 1975.
Патент США № 3852049, кл. 51 †3, 1974. (54) (57) КЕРАМИЧЕСКАЯ СВЯЗКА ДЛЯ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЛМАЗНОГО ИНСТРУМЕНТА, содержащая стекло и молибден, отличающаяся тем, что, с целью повышения
„„SU„„1247253 А 1 (594 B24D3 14 B24D334 производительности и снижения удельного расхода алмазов, она дополнительно содержит олово, а в качестве стекла введено бороалюмосиликатное стекло состава, мас.о
5 0г 67,8 — 68,2
А40з 3,0 — 3,5
ВгОз 18,0-21,0
КгО 0,05 — 4,5
МагО Остальное при следующем соотношении компонентов связки, мас.о :
Стекло 65 — 80
Олово 15 — 20
Молибден Остальное
1247253
Величина суммарного съеУдельный расход алмазов, Кар аМ>
Состав связки,вес.7
Количество обрабатываемых блоков без ма кварца без засали— вания инструментов, мм правки инструментов, шт
1,0
1,9
40 ва
Si0 78,8
Вл Оз 19,5
К О 1,2
Li O 0,5
Предлагаемый
1.Боросиликатное стекло состава
1,5
Изобретение относится к технологии изго товления алмазного инструмента и может быть использовано в оптико-механической, электронной и станкоинструментальной промышленности при обработке неметаллических материалов.
Цель изобретения — повышение производительности обработки и снижение удельного расхода алмазов за счет упрочнения связки и улучшения ее антифрикционных свойств. 10
Керамическая связка, содержащая молибден, в качестве стекла содержит бороалюмосиликатное стекло состава, вес.Я:
5 0 67,5 — 68,2;
А4Оз 3,0 — 3,5;
В Оз 18,0 — 21,0;
К О 0,05 — 4,5;
Ма О Остальное (и дополнительно содержит олово, при следующем соотношении компонентов связки, вес Уо: 20
Бороалюмосиликатное стекло 65 — 80
Известный (в качестве боросиликатного стекла выбрано стекло СП5-1 состаПорошок олова 15 — 20
Порошок молибдена Остальное
Пример реализации.
Связка приготовлена на основе тонкоизмельченного стекла путем тщательного перемешивания с порошком олова и молибдена. В полученную смесь добавляли порошок синтетических алмазов, все перемешивали, просеивая через сито 50 мкм 10 — 15 раз.
Алмазоносные элементы брикетировали и далее спекали в муфельной печи при
630+10 С в течение 30 мин в среде карбюдизатора. Далее охлажденные элементы спекали в водороде при 760+ 10 С в течение
4 ч. Полученные алмазоносные элементы испытывали на операции тонкого шлифования оптических деталей из кварца и ситалла СО 115 М.
Режим испытаний: станок 9ШП-50 л, число оборотов 500 об/мин, смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ) ЗОЯ, водный раствор глицерина, время обработки 60 с.
Результаты испытаний приведены в таблице.
1247253
3 4
72,5 ное
1,6
1,5
Остальна ное
1,4
Si0 67,85
А1 0, 3,25
19,5
72,5
Вo
3,25
К,О
Na О
Остальное
Si0, 66,5
Af О, 2,5
Вл О, 17,0
К,О 0,001
Na, О Остальное
Порошок олова 17,5
Порошок молибдена Ос таль-..
2.Бороалюмосиликатное стекло состава
Si0q 67,8
Afг 03 3 э0
Вз Оз 18,0 72,5
К 0 0,05
Na< О Остальное
Порошок олова 1 7, 5
Порошок молибЗ.Бороалюмосиликатное стекло состава
Продолжение таблицы
1247253
) 2 1 3 (4
Порошок олова 17,5
Остальное
1,6
1,4
Порошок олова
17,5
Ос тальное
1,4
1,5
72,5
17,5
Порошок олова
Остальное
1,8
72,5
Порошок молибдена
4.Бороалюмосиликатное стекло состава
Si0 68,2
Afz 0Ä 3,5
В О 21,0 72,5
К,О 4,5
Na,0 Остальное
Порошок молибдена
5.Бороалюмосиликатное стекло состава
Si0 69,0
AI О 4,0
ВаОз 21 5
КЯО 5,0
Na 0 Остальное
Порошок молибдена
6.Бороалюмосиликатное стекло состава
Я10г 67 85
А г. Оз 3 25
В Оз 19 >5
К,О 2,25
Продолжение таблицы
1247253
1 ное
1,6
1,5
1,4
1,7
72,5 ное
1,6
1,6
80
Na 0 Остальное
Порошок олова 10
Порошок молибдена Осталь7.Бороалюмосиликатное стекло состава
Si0 67,85
Afp О 3,25
ВаОз 19 5 65
Кг О 2,25
Naz О Остальное
Порошок олова 15
Порошок молибдена Ос тальное
8.Бороалюмосиликатное стекло состава
Si0p 67,85
А1р Оз 3,25
В О, 19,5
К О 2,25
Na О Остальное
Порошок олова 17,5
Порошок молибдена Осталь9.Бороалюмосиликатное стекло состава
Si0ä 67,85
AI О 3,25
Вг Оз 19.5
К,О 2,25
Продолжение таблицы
1247253
1 0
) г
Остальное
1,8
84
К,О 2,25
Остальное
1,6
1,5
Ос таль1,4
1,8
74
Na>0 Остальное
Порошок олова 19
Порошок молибдена
10.Бороалюмосиликатное стекло состава
SiOz 67,85
А1„0 3,25
Вг. 0 19,5
Na O Остальное
Порошок олова
Порошок молибдена
11.Бороалюмосиликатное стекло состава
SiOg 67,85
Af Оз 3,25 79
Вг 0 19,5
К,О 2,25
Na О Остальное
Порошок олова 20
Порошок молибдена ное
12.Бороалюмосиликатное стекло состава
SiO 67,85
А1 0, 3,25
Вг,Oз 19,5
К О 2,25
Продолжение таблицы
1247253
Продолжение таблицы
J2 ) 3
Na 0 Остальное
Порошок олова
Составитель Н. Балашова
Техред И. Верес Корректор М. Максимишииеп
Тираж 740 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Редактор М. Недолуженко
Заказ 4062/!8
Порошок молибдеОстальное
По результатам испытаний видно, что применение известной связки для тонкого шлифования деталей из твердых оптических материалов (кварц, ситалл) неэффективно, так как происходит охрупчивание связки инструмента, что приводит к большому удельному расходу алмазов. Анализ результатов испытаний предлагаемого состава керамической связки, содержащей бороалюмосиликатное стекло, порошок олова и молибден, показал, что состав стекла связки оказывает существенное влияние на производительность обработки и удельный расход алмазов.
Предлагаемый состав бороалюмосиликатного стекла содержит окислы щелочных металлов (К О, Na O), которые в процессе 30 работы инструмента подвергаются под воздействием воды выщелачиванию, т. е. создают на рабочей поверхности инструмента дополнительные микропоры. Пористая поверхность инструмента благоприятствует лучшему отводу шлама в процессе обработки, 35 что снижает засаливаемость инструмента. Однако большое содержание таких окислов (составы 1 — 2) приводит к возникновению более рыхлой структуры рабочей поверхности инструмента, более быстрому его изнашиванию (возрастает удельный расход алмазов) . Малое содержание щелочных окислов (составы 4 — 5) и соответственно увеличение за счет этого окислов алюминия повышает прочность рабочей поверхности инструмента, что снижает расход алмазов. 45
Однако при этом происходит снижение производительности обработки за счет засаливания инструмента (малое количество микропор). Оптимальное соотношение компонентов предлагаемого бороалюмосиликатного стекла (составы 3) обладает повышенными эксплуатационными свойствами при использовании его в инструменте для тонкого шлифования (высокая износостойкость и низкий удельный расход алмазов).
Для выявления оптимального соотношения компонентов связки, включающей бороалюмосиликатное стекло, порошок олова и молибден, вырьировали содержанием наполнителей связки при лучшем соотношении компонентов стекла.
При минимальном соотношении стекла связки и порошка олова (большое содержание молибдена) наблюдается охрупчивание связки, что приводит к низкой износостойкости и большому удельному расходу алмазов (составы 6 — 7).
При максимальном соотношении стекла связки и порошка олова (малое содержание молибдена) налюдается повышенное засаливание инструмента, что приводит к. частой правке абразивным камнем и большому удельному расходу алмазов. Оптимальное соотношение компонентов связки является бороалюмосиликатное стекло состава, вес.Я:
Si O 67,85
А/20з 3,25
В Оз 19,5 72,5
К О 2,25
Na O Остальное
Порошок олова l7,5
Порошок молибдена Остальное
Использование предлагаемой связки позволяет увеличить съем материала без правки инструмента на 30 — 40о при этом уменьшается удельный расход алмазов на 25—
ЗОЯ.