Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

04 35/10, 24 3/14 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ШЛИФОВАЛЬНОГО МАТЕРИАЛА(71) Заявитель Учреждение образования Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины(72) Авторы Близнец Михаил Михайлович Мельниченко Игорь Михайлович Лазаретов Леонид Иванович Дробышевская Наталья Евгеньевна(73) Патентообладатель Учреждение образования Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины(57) Шихта для получения шлифовального материала, включающая электровакуумный алунд, бой строительного стекла, измельченный кожевенный наполнитель, природное минеральное вещество и 3-10 -ный водный раствор борной кислоты, отличающаяся тем,что в качестве измельченного кожевенного наполнителя содержит измельченную кожу хромовую, в качестве природного минерального вещества - гранит и дополнительно содержит дициандиамид, холестериловый эфир пеларгоновой кислоты и калий-титанил щавелевокислый при следующем соотношении компонентов, мас.ч. электровакуумный алунд 100,0 бой строительного стекла 60,0-80,0 измельченная кожа хромовая 1,0-8,0 гранит 60,0-80,0 3-10 -ный раствор борной кислоты 8,0-15,0 дициандиамид 0,05-1,5 холестериловый эфир пеларгоновой кислоты 0,5-3,0 калий-титанил щавелевокислый 0,1-2,0.(56)2603 , 1996.1727 1, 1997.1620 1, 1997.1052376 , 1983.3847568, 1974. Изобретение относится к производству шлифовальных материалов на основе оксида алюминия, предназначенных для использования на суперфинишных станках при виброшлифовании коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания и других деталей машин и механизмов, а также для ручной работы при заточке и доводке бытового инструмента. 6752 1 Известна шихта для изготовления шлифовального материала, содержащая алюмооксидный материал и порообразующую добавку 1. В известной шихте в качестве алюмооксидного материала используют глинозем, а в качестве порообразующей добавки - углекислый барий. При этом известная шихта включает доломит (10,5-12,5 мас. ), датолитовый концентрат (6,5-8,5 мас. ), марганцевую руду (1,5-3,0 мас. ), огнеупорную глину(17,5-19,5 мас. ), углекислый барий (2-4 мас. ) и глинозем (до 100 мас. ). Абразивный материал, полученный из известной шихты, характеризуется высокой температурой обжига, требующей больших энергозатрат, что в ряде случаев делает его применение экономически нецелесообразным. При формировании заготовок наблюдается большой процент выхода бракованных изделий. Кроме этого, абразивные изделия из разработанного шлифовального материала имеют низкую режущую способность при виброшлифовании коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания. Известна также шихта для изготовления шлифовального материала, включающая алюмооксидный материал в виде боя абразивных изделий на основе корунда (9-15 мас. ) и глинозема (до 100 мас. ), огнеупорную глину (34-36 мас. ) и доломит (4-6 мас. ) 2. Известная шихта в качестве компонентов связки содержит такие дефицитные вещества, как доломит и глинозем, что затрудняет организацию промышленного производства шлифовальных материалов из нее. Высокая температура обжига (1350 С) шлифовального материала, изготовленного из известной шихты, требует больших энергозатрат и приводит к удорожанию изделий. В процессе сушки и обжига абразивных изделий, изготовленных из известной шихты,в заготовках возникают трещины, что приводит к увеличению процента брака. При шлифовании металла коленчатых валов наблюдается большой процент поломки изделий,сформированных из известной шихты, и их низкая режущая способность. Кроме этого, известна шихта для получения шлифовального материала, включающая алюмооксидный материал (глинозем) и порообразующую добавку (обточку вулканитовых кругов) 3. Известная шихта имеет следующий состав обточка вулканитовых кругов (1220 мас. ), оксид циркония (6-9 мас. ), оксид титана (1-4 мас. ), бентонитовая глина(9,5-10,5 мас. ) и мелкодисперсный глинозем (до 100 мас. ). Известная шихта для получения шлифовального материала в качестве легирующих добавок содержит оксид циркония и оксид титана, являющиеся дефицитными веществами, что затрудняет организацию промышленного производства из нее абразивных изделий. Шлифовальные изделия из известной шихты обжигают во вращающейся печи противоточным способом при температуре 1640-1670 С, что требует значительных энергозатрат и приводит к удорожанию инструмента. Изделия, изготовленные из известной шихты, обладают низкой абразивной способностью при шлифовании шеек коленчатого вала двигателей внутреннего сгорания и малой механической прочностью. В процессе сушки и обжига в изделиях из известной шихты возникают трещины, которые приводят к разрушению инструмента в процессе его эксплуатации и хранения. Вследствие низкой пористости шлифовальные изделия из известной шихты имеют высокую плотность и обладают низкой режущей способностью при виброшлифовании шеек коленчатых валов, обусловленной засаливанием поверхности инструмента частицами обрабатываемого металла. Наиболее близкой к заявляемой является шихта для получения шлифовального материала,включающая электровакуумный алунд, бой строительного стекла, измельченный кожевенный наполнитель, природное минеральное вещество и 3-10 -ный водный раствор борной кислоты 4. При этом известная шихта имеет следующий состав электровакуумный алунд(100,0 мас.ч.), измельченная юфть (1,0-10,0 мас.ч.), гнейс (60,0-80,0 мас.ч.), бой строительного стекла (60,0-80,0 мас.ч.), сульфонафтеновые кислоты (0,5-3,0 мас.ч.), бутилк-сантонанат цинка(0,1-5,0 мас.ч.) и 3-10 -ный водный раствор борной кислоты (8,0-15,0 мас.ч.). Известная шихта для получения шлифовального материала в качестве компонента керамической связки содержит гнейс, являющийся дефицитным веществом, что затрудняет организацию промышленного производства из нее абразивных изделий. Введение в извест 2 6752 1 ную шихту в качестве временного связующего сульфонафтеновых кислот, которые несовместимы с водным раствором борной кислоты, приводит к снижению прочности свежесформованных заготовок и к увеличению процента выхода бракованных изделий. Вследствие низкой адгезии молекул бутилксантонаната цинка к частицам абразива и керамической связки в процессе обжига в заготовках шлифовальных изделий возникают высокие внутренние напряжения, приводящие к их преждевременному разрушению в процессе эксплуатации и хранения. Так как шлифовальные изделия, изготовленные из известной шихты,имеют низкую пористость, то при шлифовании шеек коленчатых валов наблюдается засаливание поверхности инструмента и снижение его режущей способности. Предлагаемая шихта обеспечивает решение такой задачи, как получение шлифовального материала для изготовления абразивного инструмента на керамической связке. Технический эффект заявляемого технического решения заключается в увеличении абразивной способности шлифовального материала при обработке шеек коленчатых валов за счет повышения его механической прочности и качества абразивных изделий. Кроме этого, обеспечивается дополнительный технический эффект, заключающийся в уменьшении расхода абразивного инструмента за счет повышения его срока службы. Указанный технический результат достигается тем, что шихта для получения шлифовального материала, включающая электровакуумный алунд, бой строительного стекла,измельченный кожевенный наполнитель, природное минеральное вещество и 3-10 -ный водный раствор борной кислоты, в качестве измельченного кожевенного наполнителя содержит измельченную кожу хромовую, в качестве природного минерального вещества гранит и дополнительно содержит дициандиамид, холестериловый эфир пеларгоновой кислоты и калий-титанил щавелевокислый при следующем соотношении компонентов, в мас. ч. электровакуумный алунд 100,0 бой строительного стекла 60,0-80,0 измельченная кожа хромовая 1,0-8,0 гранит 60,0-80,0 3-10 -ный водный раствор борной кислоты 8,0-15,0 дициандиамид 0,05-1,5 холестериловый эфир пеларгоновой кислоты 0,5-3,0 калий-титанил щавелевокислый 0,1-2,0. В качестве абразивного зерна использовали электровакуумный алунд (ТУ Ще 0.027.000), который в процессе обжига частично взаимодействует с минеральными компонентами шихты и выполняет также роль связки. Компонентами керамической связки служили также гранит (ГОСТ 8268-82) и бой строительного стекла (ГОСТ 111-90). При этом в качестве боя стекла был использован бой листового строительного стекла следующего состава, мас.Состав- 71,36 2 1,9 23 0,1(232) 7,04,015(22) 0,45 3 Состав- 72,6 2 13,7 2 8,53,71,5(2323). В качестве гранита был использован гранит, включающий кварц, щелочной полевой шпат (ортоклаз, микроклин, анортоклаз), кислый плагиоклаз (альбит, олигоклаз), биотит,мусковит. Введение боя строительного и гранита выше оптимальной концентрации снижает абразивную способность инструмента, а ниже оптимальной концентрации - уменьшает ударную прочность материала. Для снижения процента брака, образующегося при извлечении заготовок из пресс-формы, в шихту вводили временное связующее и увлажнитель. При этом в качестве временного связующего использовали холестериловый эфир пеларгоновой кислоты (ТУ 6-09-4414-77), дициандиамид (ТУ 6-09-3367-75) и калий-титанил щавелевокислый (ТУ 6-5257-61). Введение холестерилового эфира пеларгоновой кислоты дициандиамида и калия-титанила щавелевокислого 3 6752 1 ниже оптимальной концентрации увеличивает количество бракованных заготовок при их извлечении из пресс-формы, а выше оптимальной концентрации - снижает прочность заготовок. Для повышения пористости абразивного инструмента и улучшения его режущей способности в шихту для получения шлифовального материала в качестве порообразователя введены измельченные отходы хромовой кожи (ГОСТ 939-75). Введение измельченных отходов хромовой кожи ниже оптимальной концентрации уменьшает пористость изделий,а выше оптимальной концентрации - снижает прочность образцов. Для повышения смачиваемости дисперсных компонентов шихты временным связующим в ее состав введен увлажнитель, представляющий собой 3-10 -ный раствор борной кислоты (ГОСТ 18704-78) в питьевой воде (ГОСТ 2874-82). Введение увлажнителя выше оптимальной концентрации приводит к уменьшению жаростойкости шлифовального материала, а ниже оптимальной концентрации - способствует ухудшению физикомеханических свойств и шлифовальной способности материала. В отличие от известных технических решений гранит в сочетании с боем строительного стекла и борной кислотой используется в качестве керамической связки шлифовального материала. Повышения прочности свежесформованных заготовок достигали введением в шихту временного связующего, в качестве которого использовали холестериловый эфир пеларгоновой кислоты, дициандиамид и калий-титанил щавелевокислый. Технология получения шихты для изготовления шлифовального материала состоит в следующем. Вначале смешивают дисперсные электровакуумный алунд, гранит, бой строительного стекла и измельченную кожу хромовую. После этого последовательно вводят смачиватель 3-10 -ный раствор, а затем временное связующее - дициандиамид, холестериловый эфир пеларгоновой кислоты и калий-титанил щавелевокислый. Изделия из заявляемой шихты получали следующим образом. Перемешанную шихту помещают в пресс-форму и формуют заготовки при нагрузке прессования 5300 кгс. Отпрессованные изделия извлекают из пресс-формы и помещают в термошкаф, в котором их сушат при температуре 80 С в течение 2 ч. После этого высушенные изделия помещают в электропечь, где их обжигают при температуре 1000-1100 С в течение 2 ч. По описанной технологии сформованы заготовки для абразивных брусков размером 362813 мм и 382813 мм, применяемых для виброшлифования шеек коленчатого вала 6 Д.14.00.011-1 на суперфинишном станке ВШ 868 НЧ. Для оценки механической прочности спеченные изделия измельчали и отбирали фракцию порошка с размерами частиц 200 мкм. Полученный порошок помещали в прибор СПАЗ-1, где его испытывали при усилии прижима верхнего кольца 40, скорости вращения нижнего кольца 0,31 м/с и времени испытания 601 с. Результат испытаний выражался процентом неразрушенных зерен материала от величины его первоначальной навески. Испытания абразивной способности шлифовального материала осуществляли на суперфинишном станке ВШ 868 НЧ при виброшлифовании шеек коленчатого вала 6 Д.14.00.011-1. В качестве СОЖ использовали смесь керосина и минерального масла в соотношении 11. Истираемость брусков из шлифовального материала характеризовали уменьшением его линейных размеров в процессе обработки одной шейки коленчатого вала. Шлифовальную способность суперфинишного абразивного материала оценивали по изменению линейных размеров шейки коленчатого вала в процессе обработки. О величине открытой пористости шлифовального материала судили по количеству сорбированных паров воды при температуре 20 С. Составы и свойства шлифовальных материалов, полученных из разработанной, исследуемых составов шихты и прототипа, приведены в таблице. Как видно из таблицы, сочетание выбранных компонентов позволило в сравнении с прототипом повысить механическую прочность зерен шлифовального материала в 1,26-1,4 раза и его стойкость к истиранию в 1,7-2 раза, увеличить съем металла при шлифовании шейки коленчатого вала в 3-4,57 раза, а также повысить пористость материала в 2,57-2,85 раза. 4 Шихта, мас. частей ИзвесИсследуемая Разработанная Исследуемая тная. Составы Электровакуумный алунд 100 Измельченная кожа хромовая Гранит Бой строительного Состав 1 стекла Состав 2 80 Холестериловый эфир пеларгоновой кислоты Дициандиамид Калий-титанил щавелевокислый 2,8 3 Водный раствор 7 борной кислоты,10 10 10,6 Измельченная юфть 10 Гнейс 10 Сулфонафтеновые кислоты 0,5 Бутилксантогенат цинка 5. Свойства Механическая прочность,85 неразрушенных зерен Пористость,14 Истираемость шлифовального материала, 10-4 мкм/шейку ва- 73 ла Съем металла шейки коленча 0,07 того вала, 10-2 кг/см Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.

МПК / Метки

МПК: C04B 35/10, B24D 3/14, C09K 3/14

Метки: получения, шлифовального, шихта, материала

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/5-6752-shihta-dlya-polucheniya-shlifovalnogo-materiala.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Шихта для получения шлифовального материала</a>

Похожие патенты