Состав для пропитки абразивного инструмента на керамической связке

Состав для пропитки абразивного инструмента на керамической связке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технологии шлифования металлических материалов и может быть использовано для импрегнирования абразивных кругов на керамической связке в процессе обработки изделий из конструкционных углеродистых и легированных сталей Целью изобретения является повышение эксплуатационных свойств инструмента путем улучшения его режущей способности и параметров качества обработанной поверхности. Для достижения этой цели в состав импрегнатора на основе стеариновой кислоты, машинного масла, гидроксида калия. мочевины и серы дополнительно вводят гидроксид хрома (II) и гидроксид меди (II) при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: стеариновая кислота 20-29; машинное масло 15-21; гидроксид калия 12-18; мочевина 12-17; сера 10-15, гидроксид хрома (III) 5-11, гидроксид меди (II) 5-10. 4 табл.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 24 D 3/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4797184/08 (22) 04,12,89 (46) 30.12.91, Бюл, ¹ 48 (71) Самарский политехнический институт им. В,В.Куйбышева и Самарский кабельный завод (72) В.А,Левин, В,М.ßêîâëåâ и T.C.Èëüèíà (53) 621.922.079 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1449337,,кл, В 24 D 3/34,,1986, (54) СОСТАВ ДЛЯ ПРОПИТКИ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА HA КЕРАМИЧЕСКОЙ СВЯЗКЕ (57) Изобретение относится к технологии шлифования металлических материалов и может быть использовано для импрегнирования абразивных кругов на керамической

Изобретение относится к технологии шлифования металлических материалов и. может быть использовано для импрегнирования абразивных кругов на керамической связке.

Цель изобретения - повышение эксплуатационных свойств инструмента путем улучшения его режущей способности и параметров качества обработанной поверхности.

Состав для пропитки абразивного инструмента, содержащий стеариновую кислоту, машинное масло, гидроксид калия, мочевину серу, гидроксид хрома Сг(ОН)з 2Н20 и гидроксид меди Cu(0H)z при следующем соотношении ингредиентов, мас. $:

Стеариновая кислота 20-29

Машинное масло 15-21

Гидроксид калия 12-18

Мрчевина 12-17

Сера 10-15 Ж» 1701503 А1 связке в процессе обработки изделий из конструкционных углеродистых и легированных сталей. Целью изобретения является повышение эксплуатационных свойств инструмента путем улучшения его режущей способности и параметров качества обработанной поверхности. Для достижения этой цели в состав импрегнатора на основе стеариновой кислоты, машинного масла, гидроксида калия, мочевины и серы дополнительно вводят гидроксид хрома (Ill) и гидроксид меди (II) при следующем соотношении ингредиентов. мас. to: стеариновая кислота 20-29; машинное масло 15-21: гидроксид калия 12-18; мочевина 12-17; сера 10-15, гидроксид хрома (III) 5-11, гидроксид меди (II) 5-10, 4 табл.

Гидроксид хрома (I I I) 5-11

Гидроксид меди (II) 5-10

При введении в состав импрегнатора д гидроксида хрома (111) он взаимодействует с расплавом едкого кали, растворяясь в последнем:

Сг(ОН)з+ КОН KCrOz + 2Н20

Образующийся хромит калия участвует Л в окислительно-восстановительной реакции ICIW с образованием хроматов — умеренно-силь- (ц)

1 ных окислителей. Хроматы проявляют смазывающие свойства и снижают прочность обрабатываемых сталей. Сг(ОН)з участвует в легировании ионами хрома и упрочнении керамической связки инструмента на основе электрокорунда белого.

При использовании гидроксида хрома в концентрации, превышающей 11 мас.g, происходит образование нерастворимого осадка, вызывающего абразивный износ контртел и ухудшающего режим резания

1701503 при шлифовании. При количестве его ниже

5 мас.% усиливается износ круга ввиду пониженной стойкости защитных смазочных пленок и падает производительность шлифования в результате ослабления антиокислительной защиты, При добавлении гидроксида меди.(! !) образуются куприты — растворимые в расплаве щелочи соли, содержащие комплексный оН (Cu(OH)43

Cu(OH)2+ 2КОН - K2(Cu(OH)a), Основное назначение этого комплекса — взаимодействие со стеариновой кислотой с образованием стеарата меди.

Увеличение содержания Сц(ОН)2 больше 10 мас.% приводит к засаливанию круга за счет возрастания вязкости пропиточного состава и резкому снижению режущих характеристик. Уменьшение концентрации

Cu(OH)z ниже 5 мас,% ведет к ухудшению параметров качества шлифования и стойкости абразива вследствие неблагоприятных смазывающего и температурного режимов в зоне резания.

Использование в предлагаемом составе гидроксидов хрома и меди позволяет повысить эксплуатационные качества инструмента (усилить режущую способность абразивных зерен, понизить мощность и температуру шлифования, уменьшить шероховатость обработанной поверхности и концентрацию при,когов) при существенном снижении относительного содержания добавляемых стеариновой кислоты и серы, Последнее обстоятельство указызае: на активирующую соль Сг(ОН)э и Cu(OH)g па отношению к воздействию HSt и S, Кроме того, себестоимость композиции значительно понижается, так как гидроксиды хрома и меди являются отходами производства, входя в состав осадков сточных вод подшипникового и кабельного производств, Состав готовят следующим образом, К навеске гидроксида калия, расплавленной при 140 С, добавляют при постоянном перемешивании последовательно порции гидроксида меди (!!), гидроксида хрома(!)!), мочевины исеры, Затем полученную массу выдерживают при заданной температуре в течение,30-50 мин до получения однородного раствора. После этого, продолжая перемешивание, в реактор добавляют навеску стеариновой кислоты, выдерживают 25-30 мин, В дальнейшем состав разбавляют машинным маслом и после получения равномерной массы отливают в бруски требуемого размера (в зависимости от размеров круга).

Согласно указанной технологии приготовляют восемь составов импрегнатора (см.

5 «2Н20 и Си(ОН)2 (табл.1). В процессе пропит10

40 табл.1): четыре (2-5) в допустимых пределах концентраций, два (1 и 6), содержащих запредельные концентрации и два (7 и 8), содержащих один из KOMlloHBHTOB — Сг(ОН)э« ки (по аналогии с прототипом) импрегнатор наносят на режущую кромку инструмента путем его контакта с кругом, вращающимся с заданной скоростью, Испытания проводят кругами марки

24А4ОПСТ1 ПП 25х5х5 при внутреннем шлифовании наружных колец подшипников @ 25 6-8 мм иэ стали ШХ15, а также образцы из стали 40Х и быстрорежущей стали ЗП682, Абразивный инструмент подвергают пропитке составами, приведенными в табл. 1 (предлагаемыми и известным), Для сравнения осуществляют обработку колец непропитэнным кругом. Исследуют и определяют режущую способность и износ круга, коэффициент удельной производительности, мощность шлифования, ко тактную температуру, шероховатость и площадь прижогов на обработанной поверхности стали. Обработку проводят на шлифовальном станке мод, Л3.273 при Чкр = 30 м/с, Удит = 0,15 м/с и S

=- 0,1 мм/мин, Результаты испытаний образцов из стали !ИX15Ä40X и ЗП682 приведены в табл. 2, 3 и 4 соответственно.

Как показали результаты испытаний, приведенные в табл. 2, 3 и 4, по сравнению с известным составом предлагаемый импрегнатор в заявляемых пределах концентраций обеспечивает "loBbløåíèå эксплуатационных сВоАс1е инструмента путем улучшения его режущей способности на 13-18% (при возрастании коэффициента шлифования на 24-79%) и шероховатости (R снижается на 12-30%).

При этом s случае составов 3 и 4 удается практически устранить прижоги.

Формула иэабретенля

Состав для пропитки абразивного инструмента на керамической связке, содержащий стеариновую кислоту, машинное масло, гидроксид калия, мочевину и серу, отл ича ющийся тем,что,сцелью повышения эксплуатационных свойств инструмента путем улучшения его режущей способности и параметров качества обработки, состав дополнительно содержит гидроксид храма (!!!) и гидроксид меди (ll) при следующем соотношении ингредиентов. мас,%:

Стеариновая кислота 20-29

Машинное масло 15-21

Гидроксид калия 12-18

1701503.6

Гидроксид. хрома (! I)

Гидроксид меди (! f) Мочевина

Сера

12-17, 10-15

5-11

5-10

Таблица

Содержание в составе, мас.2 звест- 1 2 3

Компоненты

Стеариновая кислота 36

29 32 21 27

15 13 20 20

1о 21 17 17

27 .

17 20 23

22 21 19

10. 12 . 14

19 17., 17 15 14

Мааинное масло 17

Гидроксид калия 11

13 12 10 17 13

Мочевина

8, 15 12

Сера

Гидроксид хрома (тп) 12 — 11

4- 5 8

11 10 . 7

10

8 ж r-. аблица 2

Удельная производительность, мм 0/мм

Состав импрегнатора

Относительная площадь прижогов, Ф

Кон та ктн а я темпеоату" ра, С

Мощность щли10ования, кВт

Износ круга, мм >/мин

Режущая способность круга, мм >/мин

Шероховасть обра" атываемой оверхност мкм

Без пропитки 675

620

508

499

453

436

501

- 521, 575

"95

600

9 о

Таблик а 3

Износ. круга, мм З/мин

Мощность Контактная

° лифоаа- температура,. С реоаяывее иост» гг, Состав импрегнатора

Удельная проиввод тельность мма/н

Режущая способность круга, мм >/мин

Относитель" ная плсщадь прнжогов, Я ° т

Беэ пропитки 688

570 53 0 А80

i jg g55 : бо

57.0

580

3,53 525

4,69 491

4,43 500

5,70 -,. 190

6.40

5. 94

4,54 :,. 5!re, 4.45 SPS

4,28 . %Ф2 .

10 и ю

Гидроксид меди (II) Известный 703

1 722

2 794

3 602

4 831

5 609

6 779

7 688

8 . 716

Известный 741

1 740

2 76 9

3 807

4 853

5 825

6 736

7 735

8 728

19о

154

169

116

98

1È

182

165

158

167

126 ггг

139

162

170

3,41

4,56

4,24

6,84

8,18

7 91

5,66

4,28

4,55

4,34

0,43

0,32

0,35

0,31

0,30

0,27

0,30

0;33

0 35

0,3,6

0,3о

0,33

О ° 30

0,25

0,23

0,25

0,29

0,36

0,33

0,35

1701503 таблица 4

Удельная производительность

„мЗ/ЦУ

Состав нм1прегнатора

Азнос круга, пм З/мин

Режущая способность кр гат

I .о н т д к т н а л температура, С йощност ь алифовання кВт

Относительная площадь прняогое, Без пролитии

605

680

2,45

0,55

Известныйй

8

660

ar1 0

Составитель Я.Сергеева

Редактор Л.Веселовская Текред M.Моргентал Корректор O.Êðàâöoâý

Заказ 4500 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1113035, Москва, М! 35, Раувская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", I. Ужгород, ул,Гагарина, 101 а

2

4

6

7 в

764

793

769

731

748

166

142

151

172

4,49

4,41

4,90

5,46

5,56

5,25

4 ф б

3,95

4,35

5?5

507

482

597

548

645

0Ie pexosaтость обрабатываемой поверхности Rа> икм

0,40

0,43

0,38

0,30

0,29

0,33

0,40

0,48

0,42