Связка для изготовления абразивного инструмента

 

;п11 5) 7476

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Свез Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.06.74 (21) 2033810/08 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.76. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 08.07.76 (51) М Кч г В 24D 3/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.922.079 (088.8) но делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. А. Коновалов, А, E. Шило и Э. Д. Кизиков

Институт сверхтвердых материалов АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) СВЯЗКА

ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к области изготовления алмазно-абразивного инструмента.

Известна связка для изготовления абразивного инструмента, включающая алюминий и титан с добавками различных металлических порошков.

Недостаток такой связки заключается в длительной термообработке при изготовлении инструмента: время выдержки при температуре спскания обычно составляет не менее часа.

Цель изобретения — создание связки, которая, обеспечивая алмазному и|нструменту равноценную работоспособность в сравненнии с известной связкой, отличалась бы высокой технологичностью изготовления за счет сокращения времени спекания до 0,5 — 5,0 мин. Такая выдержка возможна при проведении процесса спекания инструмента в экзотермическом режиме.

Для этого в состав связки на основе алюминия и титана введены двуокись титана и окись меди, а компоненты взяты в следующем соотношении, вес. %:

Ti 50 — 83

А1 6 — 15

Т1 Ог 3 — 7

СиО 8 — 28

Такой состав связки позволяет проводить спекание алмазного инструмента в экзотермическом режиме за счет того, что при спекании компоненты связки вступают между собой в термитные реакции. Общее уравнение реакции такого типа имеет вид:

5 МΠ— А — +-М+ АОх где М вЂ” металл,- окись которого имеет меньшую свободную энергию образования, чем

АОх.

Обычно металл А — алюминий, а АОх—

10 А1гОз. В данном случае при нагреве предварительно спрессованного брикета алмазного инструмента на связке предлагаемого состава до 800 — 900 С происходят следующие реакции:

3TiOq+4A1 — 2А1г03+ЗТ1

2CuO+Ti = TiO)+2Cu

3CuO+2A1 = А1г 03+ЗСи

Указа нные реакции протекают во времен20 ном интервале 0,5 — 1,0 мин. и сопровождаются выделением большого количества тепла, В результате этого температура в объеме,инструмента резко повышается и, так как продук. ты реакций в момент их образования отлича25 ются высокой активностью, происходит интенсивное спекание инструмента.

Исходный состав связки включает значительное количество металлических порошков тита на и алюминия. Первоначально в процес30 се термообработки алюминий вступает в ре517476

Формула изобретения

Составитель В. Воробьев

Техред E. Подурушина

Редактор Н. Аристова

Корректор Е. Рожкова

Заказ 1455/13 Изд. М 1408 Тираж 1068 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 акцию с окисью меди, так как он имеет большее сродство к кислороду, чем титан, После расходования окиси меди избыток алюминия вступает в реакцию с окисью титана, Однако, ввиду образования значительного количества тепла в начальный период термообработки, не исключена возможность одновременного протека|ния вышеуказанных реакций.

В результате прохождения описанных реакций в связке образуются тонкодисперсные 10 окислы титана и алюминия, равномерно распределенные по объему спекаемого изделия, Анализ взаимодействия окислов с металлами с учетом стехиометрических коэффициентов показывает, что в реакцию вступает толь- 18 ко 8 — 10% титана. Следовательно, основу связки составляет металлический титан, а также восстановленная медь. Поэтому связка, предлагаемого состава может быть классифицирована как металлическая. 20

Ниже приведены примеры осуществления данного технического решения:

Пример 1. По известной технологии прессуют брикет алмазоносного слоя хонинговального бруса АБХ 125)(10+3, состоящего из 25 алмазов АСВ 160/125 и связки, включающей, вес. %.

Ti 67,3

А1 9,6

Т10в 4,8

СиО 18,3

Затем брикет помещают в печь, нагретую до

800 С и выдерживают 2 м ин.

Пример 2. Из предлагаемой массы изготавли вали покрытие на порошках алмазов

АСВ 160/125. Состав массы для покрытия следующий, вес. :

Ti 71

Аl 10

TiO2 4

СиО 15

Алмазные зерна обволакивали указанной массой путем грануляции. При этом масса покрытия составляла 500 от массы алмазного порошка.

Полученные гранулы пропускали с помощью транспортного устройства через рабочую зону печи, нагретой до 790 С. Время прохождения рабочей зоны составляло 1,7 мин. Спеченные гранулы смешивали с органической связкой и изготавливали инструмент по существующей технологии.

Связка для изготовления абразивного инструмента, включающая алюминий и титан, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса изготовления, в связку введены двуокись титана и окись меди при следующих соотношениях компонентов, вес. -.

Ti 50 — 83

Аl 6 — 15

Т1О 3 — 7

СиО 8 — 28