Абразивная масса
СООЭ СОВЕТСНИХ
СОЯ4АЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
09) (и) 12 А з(1) В 24 3/28
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABT0PCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3436226/25-08 (22) 17 05. 82, (46) 23.08.83. Бюл. N 31 (72) М. И. Брагина, А. Г. Морозова, В. Г. Бамбуров, А. С. Коробицын, Л. И. Богачева, А. А. Пыльнев, А.А. Верзаков и Б.Л. Фисенко (71) Уральский филиал Всесоюзного научно- исследователь ского института абразивов и шлифования и Институт химии Уральского научного центра
АН СССР (531 621 922 079 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке NÃ .3257952/25-08, кл. В 24 2 3/20, 1981 (прототип). (54) (57) АБРАЗИВНАЯ МАССА для изготовления шлифовального инструмента
J содержащая абразив, органическое связующее на основе фенолформальдегидной смолы и наполнитель, включающий соединения кальция, о т л и ч .аю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности инструмента путем повышения адгезии компонентов массы к органическому связующему, в качестве наполнителя масса дополнительно содержит криолитизированный кремнезем при следующем соотношении компонентов, вес.3:
Абразив 72-85,3
Органическое связующее 9 -14
Криолитизированный кремнезем 1,6-6,5
Соединения кальция Остальное
50
1 1036
Изобретение относится к области изготовления абразивного инструмента для скоростного обдирочного шлифования как методом холодного, так и горячего прессования. 5
Известна абразивная масса для изготовления шлифовального инструмента, .содержащая абразив, органическое связующее на основе фенолформальдегидной смолы и наполнитель, 10 содержащий соединения кальция (криолит и термически обработанный известняк) 11 ) .
Криолит и термически обработанный известняк, вступая в твердофазное 15 взаимодействие при температурах полимериэации, обеспечивают увеличение адгезии наполнителей к связующему.
Однако адгезия технического криолита к связующему не достаточна для повы- 20 шения прочности инстоумента. поскольку твердофазное взаимодействие напол- нителей не обеспечивает адгезионной прочности композита. Кроме того, ввиду-статически неравномерного распределения этих наполнителей в абразивной массе твердофазное взаимодействие происходит в локальных объемах, поэтому прочностные и эксплуатационные показатели инструмента являются недостаточно стабильными, а наличие фторидов в криолите (до
543) делает абразивную массу ток- . сичной.
Цель .изобретения - повышение прочности шлифовальных кругов путем - Ç5 повышения адгезии комйонентов массы, к органическому связующему, а также снижение токчисности при изготовлении и эксплуатации инструмента.
Поставленная цель достигается тем, что в абразивную массу, содержащую абраиэв, органическое связующее на основе,фенолформальдегидной смолы и наполнитель, включающий соединения кальция „ дополнительно вве- 45 ден криолитизированный кремнезем при следующем соотношении компонентов вес.4:
Абразив 72-85 3
Органическое связующее 9 -14
Криолитизированный кремнезем 1, 6-6,5
Соединения 55 кальция Остальное
Органическое связующее содержит в своем составе, вес.4: фенолформаль512 2 дегидную смолу (пульвербакелит), 91-6; фурфурол 4,2, антраценовое масло 4,2.
Для кругов горячего прессования в качестве наполнителя масса содержит смесь каменноугольного кокса и с соединений Са в виде термически обработанного известняка, содержащего в своем составе 30-703 СаО и 30-70ь
СаСО .
Для кругов холодного прессования в качестве наполнителя из соединений Са масса содержит алебастр (Саад. 0,5 К О).
Криолитизированный кремнезем получают путем синтеза отходов производства технического криолита, и он представляет собой смесь фторалюминатов натрия (хиолита 80SА З 4. и криолита Na>Ale со слабо сформированными (недостроейными ) кристаллическими. решетками и аморфного оксида кремния (.йО ). Криолитизированный кремнезем в 2,5-3 раза дешевле технического криолита и имеет следующий химический состав, м. д.:
Фтор (F), 20-43
Натрий (Ма) 17-23
Алюминий (др) 4 -14
Окись железа (FP C4 ) не более 0,25
СульфатыЖ04) не более 1,0
Влага не бо} лее 1,0
Оксид (gqoä) 18-43
Распределение компонентов (фторалюминатов натрия и аморфного оксида кремния) в криолитизированном кремнеземе однородное и равномерное, чего нельзя добиться механическим смешиванием тех же компонентов. Фазы, присутствующие в криолитиэированном кремнеземе, имеют незавершенное строейие кристаллической структуры, что способствует повышенной реакционной активности с другими компонентами связки, При изготовлении иэ предлагаемой смеси шлйфовальных кругов и их экс- плуатации наполнители, содержащие соединения Са, такие как термически обработанный известняк, алебастр, вступают в интервале температур 100700 С в твердофаэную реакцию с фторалюминатами.
S результате взаимодействия образуются мелкодисперсные продукты:
3 10365
СаГ, и а», силикаты сложного состав ва и фторалюминаты Са, которые способствуют дисперсионному упрочнению круга. Наличие 0 . в аморфном состоянии увеличивает акцепторные свойства элемента 5i + в высокой степени окисления, что обеспечивает увеличение адгезии наполнителей к органическому связующему и катализирует реакцию фторалюминатов с соединения- 10. ми Са.
Несформированная переходная структура фторалюминатов также способствует активному твердофазному взаимодействию с наполнителями, содержащими соединения Са, что обеспечивает повышение эффективности дисперсионного упрочнения, а, следовательно, и прочности круга.
Пониженное содержание фторидов в составе криолитизированного кремнезема снижает токсичность процесса изготовления и эксплуатации инстру- .мента.
Примеры 1" 3 ° Для кру 25 гов горячего прессования берут смесь циркониевого и нормального электро12 4 .корунда, смачивают фурфуролом, пере" .мешивают в течение 10 мин, затем засыпают наполнителем: каменноугольный кокс, термически обработанный известняк, криолитизированный кремнезем в мелкодисперсном состоянии фракций 100 мкм и связующее фенольное порошкообразное марки СфП-О!19А.
Компоненты перемешивают в течение10 мин, смачивают смесь антраценовым маслом и перемешивают еще в течение 10 мин. Из полученной массы пои
165+5 С, давлении 350+ 10 кгс/смпрессуют образцы с выдержкой под прессом в течение 10 мин, которые затем подвергают термической обработке в камерном бакелизаторе при
185 С в течение 20,5 ч.
Пример 4 . Аналогично примерам 1 - 3 изготавливают образцы из известной абразивной массы (по известному) .
Образцы, полученные по примерам
1.- 4, испытывают на механическую прочность при растяжении на приборе
ЗИП Р-5с усилием разрыва 5 т. Данные сведены в таблицу.
1036512
1 х
1 а
1 У о
1 !!
)Х
lo
Щ
CL
O. с
O.
Щ а Х
)О U оL
- У
z m
Ф о
I
C)t
m а
Щ
Х
)о о
I з о
CL
)= с
Э ч
Э о
1
t x
1 х ) о со )) а м\ M 1 л
CV CV CV CV а
)о с сС
1 I 1
К Х
S Щ с m о о
S О.
a S и
Ф
Э
Х
Э
O.
1
I
I
I
1
I
I
) ! .1
1
I
I
LA
° л
- 2 LA
lS с о
S а о Р
Э л о
IХ
Э
Х о
С
:Е о
Э
Щ
3Е
CL
Ф ч о
СЭ
1 )Х о л
Х о э с
Z O (Q )
>) о
Y о
1U
Q)
Ф
S 1
Х о щ
Э to
S LO
Щ а o. )s
Ф)о н ! — о *
CD С 4 00 л л
i.о iо LA LA
t о
Ф
s
Х
)Q
l Ф а о
О У
Э
Э
БУ
Я
О)
Ф
M и м О л л
ОЪ (7) O)) O
1 .0 1
Э
Щ 1Ш Щ о х
)Х с ь
=З Х
CO 1Ч СО СО л л л м м сч м л м л
CO
CV м\
CV м
CO с
CL ю о
1 (1
I
1 !
1
I
1
1
1
1
1
1
1
1
1
I
1
1
I
1 !
1
l !
1
1
1
1 !
1
I
I ! !
1
1
1
I
I !
1
l .
t !
О Ф
v s s
veo
Ф у cL m ci
tL.- Ф m cD
Х Ч S Ю
))
Z
Щ
Ф о о о
Э а
I 1 о
)=
Э у
IL
CL о
t
>, о оо а
М О LA
LA ъ л О 1 m
Х
Щ
Ш о
U
Э а
t: л и О
L о
Х ч о с о х
l
)чи >, а
iО LA л 1
I I 1
Составитель Л. Сергеева
Техред А.Бабинец Корректор Г.Решетник
Редактор О. Бугир
Заказ 5902/13 Тираж 795 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
7 1036512 8
Пример ы 5, 7 . Для изготов- начены для шлифования с СОЖ, поэтому. пения кругов холодного прессования образцы, полученные по примерам 5берут шлифовальный материал - электро- 8 испытываются яа механическую прочкорунд нормальный и при перемешива- ность при растяжении как в сухом виде, нии смачивают жидким бакелитом. Пере" так и после замачивания в водном мешивание производят в течение 3 мин, содовом растворе. фанные сведены в затем в мешалку подают .связующее - таблицу. фенольное порошкообразное и наполнители (алебастр, криолитизированный Как видно иэ таблицы, прочность кремнезем в мелкодисперсном состоя- щ на разрыв при растяжении образцов, нии) и перемешивают в течение 10 мин. изготовленных иэ предлагаемой массы, Из полученной массы формуют образцы выше прочности на разрыв образцов, при давлении 265 кгс/см с выдержкой изготовленных из известных масс в под прессом 30 с,, отверждают при среднем на 113. нагревании до 180 С в бакелизаторе. 15 Изготовление и эксплуатация шлифо-.
Пример 6, 8 . Аналогично вальных кругов из предлагаемой массы примерам 5, 7 изготавливают образ- протекает без загрязнения атмосферы цы из известной абразивной массы. ввиду значительного сокращения токКруги холодного прессования предназ-, . сичных фторисных газовыделений.
