Способ повышения прочности шлифовального зерна карбида кремния

 

eow3 отек

Социалметммескин

Республмк »642143 (61) дополнительное к авт, свил-ву— (22) Заявлено 14.07.77 (21) 2508594/25-08 с присоединением заявки М (23} Приоритет (51) M. Кл

В 24 0 3/00

Государственньм намнтвт

Cf CP лв делам нзобрвтеннй н атк1лнтнй (53) УДК 621.922..079 (088 8) Опубликовано 15.0! .79. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 15.01.79 (72) Авторы изобретения И. В. Лавров, В. И. Лабес, Е. Д, Федорова, В. Г. Степаненко, С. M. Полонский и В. Н. Мартынов (?1} Заявитель (54) СПОСОБ ПОВЫЩЕНИЯ ПРОЧНОСТИ ШЛИФОВАЛЬНОГО ЗЕРНА

КАРБИДА КРЕЧНИЯ

Изобретение относится к области абразивного производства и касается повышения прочности абразивного зерна.

Известен способ обработки абразивного зерна, заключающийся в том, что прокаленное и прошедшее корректировку шлифовальное зерно подвергают термоударам в количестве 1 — 10 раз при перепаде температуры 20 — 1000 C (1).

Недостатком известного способа является повышение себестоимости зерна, связанное с введением в технологический процесс дополнительных операций корректировки и специального нагрева товарного зерна до высоких температур для последующей его закалки, Кроме того, недостаточная для ряда операций силового шлифования прочность зерна наряду с слабой самоэатачнваемостью, происходящей при данной обработке, приводит к прижогам шлифуемой поверхности.

Целью изобретения является повышение в 1,5 раза средней прочности на раздавливание шлифовального зерна карбида кремния, снижение его себестоимости.

Цель достигается тем, что по предлагаемому способу предусматривается нагрев зерна карбида кремния до 1000 — 1200 С с последующей его закалкой при 20 С с повторением цикла закалки (термоударов) зерна 15 — 50 раз.

Применение данного приема позволяет в 1,5 раза и более повысить прочность на раздавливание зерна карбида кремния. Выбор числа термоударов, которому подвергают шлифовальное зерно

SiC, определен экспериментальными исследова10 киями, показавшими,что при обработке шлифовального зерна карбида кремния зеленого при количестве термоударов 10 — 15 при

ЬТ = 1000 — 20 С происходит снижение прочности по сравнению с прочностью зерна после 1 -!О термоударов при ЬТ =1000 — 20 Ñ, а после закалки при 15 — 50 термоударов при

ЬТ = (1000 — 1200) — 20 С прочность возрастает.

На чертеже представлена проекция поверхности отклика для случая зерна карбида кремния зеленого М 40 на плоскость ОХ, ОУ, где по оси

ОХ отложено количество термоударов, N, а по оси ОУ вЂ” температура нагрева под закалку, С.

Поверхность отклика получена в декартовых

642143

12О

1 5 1Р Zd

Подписное

1КИИПИ Заказ 7651/14 Тираж 101) Филиал ППП "Патеит", г.ужгород, ул.Проектная, 4 осях коорд1анат OXOYOZ, где по оси .ОХ отложено количество термоударов, N, по оси ОУ— температура нагрева под закалку, С, по оси

OZ — средняя прочность единичного зерна на раэдавливаиие, гр, Наблюдаемые изменения прочности при температуре под закалку ЬТ = 1000 — 1200 С связаны, по-видимому, с взаимодействием двух следующих механизмов: уплотняющего, — это механизм диффузионного эалечивания, происходящий при высоких температурах и многократных термоударах, и разрушающего, — механизм растрескивания зерна под действием термоуда. ров, связанный с образованием микротрещин. В зависимости от ревалирования того или другого механизма зерно упрочняется в большей или меньшей степени, а лри определенных режимах обработки может и разрушаться.

Зерно карбида кремния целесообразно подвергать закалке при ЛТ =(1000 — !200) — 20 С и количестве термоударов 15 — 20. При этом прочность зерна возрастает на 55% и более по сравнению с исходной.

Из представленных данных также следует, что закаливая нагретое в процессе сушки или прокалки зерно резким его охлаждением, можно существенно повысить механическую прочность зерна без специального его нагрева с целью закалки, Пример 1. Зерно карбида кремния зелсного М 40 подвергают термоударам при перепаде температур ОТ =600-20 С при количестве термоударов (теплосмен) 35. Термоудары производят следующим образом: навеска зерна порядка 10 гр нагревалась в платиновой лодочке в трубчатой печи сопротивления с воздушной средой до 600 С, выдерживалась там в течение

5 мин, а затем вместе с лодочкой сбрасывалась в воду комнатной температуры -20 С. Прочность зерна на раздавливание составляет 3280 г/зерно при исходной — 2530 г/зерно, что составляет

-30Я увеличения прочности по сравнению с исходной.

Пример 2. Зерно карбида кремния зеленого N 40 подвергают закалке в воду при

Т -20 С как в примере 1 от температуры 1000 C

1о в количестве 50 теплосмен.

Прочность зерна на раэдавливаиие составляет

3965 г/зерно при исходной — 2530 т/зерно, что составляет 57% увеличения прочности по сравнению с исходной.

15 При реализации изобретения в промышленном масштабе для осуществления нагрева под термоудары не требуется специального оборудования, а может быть использовано оборудование, работающее в технологическом цикле произ20 водства абразивного зерна.

Перепад температуры может быть достигнут путем пускания холодного воздуха через высушенное зерно.

При этом тепло, необходимое для сушки

?5 зерна, может использоваться для достижения температуры под термоудары.

Формула изобретения

Способ повышения прочности шлифовального, ЗО зерна карбида кремния с помощью термоударов, при котором производят нагрев до 1000 — 1200 С и затем закаливают при 20 С, о тли ча ю щи йс я тем, что, с целью повышения прочности зерно подвергают термоударам в количестве 15 — 50 раз.

35 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР N 478712, кл. В 24 0 3/00, !972.