Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Производственное республиканское унитарное предприятие Минский автомобильный завод(72) Авторы Ракомсин Александр Петрович Сидоренко Михаил Иванович Сергеев Леонид Ефимович Бабич Виталий Евгеньевич Акулович Леонид Михайлович(73) Патентообладатель Производственное республиканское унитарное предприятие Минский автомобильный завод(57) Материал для магнитно-абразивной обработки, отличающийся тем, что выполнен из аморфного сплава железо-алюминий-кремний-фосфор-углерод-молибден, содержащего компоненты в следующем соотношении, мас.железо 80-90 алюминий 1-2 кремний 1-2 фосфор 1-2 углерод 1-2 молибден остальное. 11082 1 2008.08.30 Изобретение относится к области чистовой магнитно-абразивной обработки, а именно к материалам для магнитно-абразивной обработки, применяемых для шлифования и полирования в машиностроении. Известен материал для магнитно-абразивной обработки на основе железа, используемый в качестве рабочего тела в процессе магнитно-абразивной обработки, содержащий магнитную и абразивную составляющие, в котором в качестве абразивной составляющей используют частицы высоколегированного ферромарганца с содержанием марганца 20-75 вес.1. Недостатком данного материала является недостаточно высокая прочность соединения составляющих в зернах материала и невысокая работоспособность из-за низких магнитных свойств. А из-за преобладания абразивных свойств затрудняется доставка магнитно-абразивного материала в труднодоступные обрабатываемые места изделий и достигается не высокий класс чистоты поверхности, что не обеспечивает требуемое качество обработки. Наиболее близким к заявляемому техническому решению является материал для магнитно-абразивной обработки выполненный в виде гранул, используемых в качестве рабочих тел в процессе магнитно-абразивной обработки, содержащий ферромагнитную и абразивную составляющие. Ферромагнитный компонент состоит из сплава железо-алюминийкремний-фосфор-углерод и содержит 75-97 железа, а абразивный компонент представляет собой окислы, карбиды, нитриды и фосфиды 2. Однако этот материал не может обеспечивать высокий класс чистоты поверхности изделий. Хотя соединения характеризуются прочной химической связью компонентов, но их режущие свойства ниже, чем у электрокорунда. Большое содержание абразивного порошка приводит к повышению магнитного сопротивления рабочей среды, а также утечкам магнитного потока. Кроме того, при использовании в материале тугоплавких карбидов,содержащих свободный графит, наблюдается повышение загрязнения рабочей зоны в процессе обработки. Задачей изобретения является обеспечение высокого класса чистоты поверхности обрабатываемых изделий за счет создания ферромагнитного материала для магнитно-абразивной обработки на основе аморфного сплава. Поставленная задача достигается тем, что материал для магнитно-абразивной обработки выполнен из аморфного сплава железо-алюминий-кремний-фосфор-углерод-молибден, содержащего компоненты в следующем соотношении, мас.железо 80-90 алюминий 1-2 кремний 1-2 фосфор 1-2 углерод 1-2 молибден остальное. Использование материала для магнитно-абразивной обработки на основе аморфного сплава позволило получить порошок с хорошей механической твердостью и пределом прочности при растяжении, тем самым увеличить долговечность режущего потенциала зерен. Так как аморфные сплавы не имеют кристаллического строения и технология их получения связана со сверхскоростной закалкой из жидкого или газообразного состояния в твердое они имеют хорошие магнитные, механические и коррозионные свойства. Введение в МАМ молибдена дополнительно обеспечивает повышение прочности и твердости зерен материала. Магнитно-абразивный материал (МАМ) на основе аморфного сплава имеет хороший показатель коэффициента теплового расширения, что позволяет сохранить режущую способность в течение продолжительного периода контактирования инструмента и поверхности изделий, при этом обеспечивается доставка материала в трудно доступные обрабатываемые места. Это позволяет получать изделия с высоким классом чистоты поверхности. 2 11082 1 2008.08.30 Предложенное соотношение масс позволяет получить материал для магнитно - абразивной обработки с высокими магнитными, абразивными, режущими и экологическими свойствами с наименьшими затратами. Поставленная задача достигается благодаря совокупности заявляемых ингредиентов и их качественному состоянию, используемому впервые. Анализ известных технических решений в данной области показал, что заявляемый магнитно-абразивный материал имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности признаков дает возможность получить новый технический результат, следовательно, предложенный материал для магнитно-абразивной обработки соответствует критерию патентоспособности изобретательский уровень. На фигуре представлена форма частиц составляющих МАМ на основе аморфного сплава. Магнитно-абразивный материал на основе аморфного сплава -Р-С, получали следующим образом Для плавления металла использовали специальную вакуумную установку, где для расплавления шихты применялся тигель из кварца. Избыточное давление производилось аргоном в пределах 0,3-90,6 мПа. После расплавления шихты методом спиннингования на поверхность диска - кристаллизатора выполненного из меди, формировалась лента, путем закалки из расплава. Скорость охлаждения ленты составляла 61050 см/сек. Толщина полученной ленты по отношению к ее ширине равнялась 30-500 мкм. Измельчение ленты производилось на шаровой мельнице до получения порошка с размерами частиц 10-20 мкм. Форма этих частиц представляла собой неправильные многогранники, что положительно сказалось на качестве обрабатываемой поверхности изделий (фиг. 1). Примеры оптимальных составов предлагаемого материала для магнитно - абразивной обработки в оговоренных пределах, согласно изобретению, приведены в табл. 1. Таблица 1 Наименование компонентов Железо Фосфор Углерод Кремний Алюминий Молибден Для сравнительных испытаний в качестве обрабатываемого материала использовались заготовки из меди М 3 ГОСТ 859 - 78. Базовый магнитно-абразивный материал - Ж 15 КТ ТУ 6-09-03-483-81, смазочно-охлаждающие технологические средства - Син МА-1 ТУ 38.590 11 76-91, - 5 водный раствор. В качестве оборудования использовался станок СФТ 2.150.00.00.000 производства ГНУФТИ НАН Республики Беларусь. Обработка деталей осуществлялась при следующих режимах скорость резания -1,5 м/с магнитная индукция - В 1 Тл величина рабочего зазора -1 мм скорость осцилляции -0,1 м/с время обработки -60 с коэффициент заполнения рабочего зазора - К 31 амплитуда осцилляции - А 1 мм размерность зерна -100-315 мкм. Результаты эффективности работы МАМ оценивались по удельному массовому съему материала и достигаемой шероховатости поверхности, представлены в табл. 2. Исследуемые составы материалов Ж 15 КТ Состав 1 Состав 2 Состав 3 Примечание Состав 1 - МАМ с низкими магнитно-абразивными свойствами Состав 2 - МАМ обладает хорошими магнитными, режущими и экологическими свойствами Состав 3 - МАМ обладает худшими абразивными свойствами вследствие низкой твердости абразивной составляющей. Как видно из результатов обработки, шероховатость поверхности изделий, после применения МАМ по изобретению, снизилась на 40-50 , следовательно, получен более высокий класс чистоты поверхности. Предлагаемый материал для магнитно-абразивной обработки по своим физико-механическим свойствам значительно превышает материал для магнитно-абразивной обработки по прототипу. Реализация предлагаемого изобретения позволяет получить материал для магнитноабразивной обработки на основе аморфного сплава с хорошей механической твердостью и пределом прочности при растяжении и тем самым увеличить долговечность режущей способности материала, а также возможность обработки труднодоступных мест изделий и достигать высокий класс чистоты поверхности. Источники информации 1. А.с. СССР 500975, МПК 24 3/34, 1976. 2. А.с. СССР 703321, МПК 24 3/34, 1979 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4

МПК / Метки

МПК: B24D 3/00, C22C 45/00

Метки: материал, обработки, магнитно-абразивной

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/4-11082-material-dlya-magnitno-abrazivnojj-obrabotki.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Материал для магнитно-абразивной обработки</a>

Похожие патенты