SU1701503A1 - Compound for impregnating abrasive tools with ceramic binder - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технологии шлифовани  металлических материалов и может быть использовано дл  импрегниро- вани  абразивных кругов на керамической св зке в процессе обработки изделий из конструкционных углеродистых и легированных сталей Целью изобретени   вл етс  повышение эксплуатационных свойств инструмента путем улучшени  его режущей способности и параметров качества обработанной поверхности. Дл  достижени  этой цели в состав импрегнатора на основе стеариновой кислоты, машинного масла, гидро- ксида кали . мочевины и серы дополнительно ввод т гидроксид хрома (II) и гидроксид меди (II) при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: стеаринова  кислота 20-29; машинное масло 15-21; гидроксид кали  12-18; мочевина 12-17; сера 10-15, гидроксид хрома (III) 5-11, гидроксид меди (II) 5-10. 4 табл.The invention relates to the technology of grinding metallic materials and can be used to impregnate abrasive wheels on a ceramic bond during the processing of products made of structural carbon and alloyed steels. The aim of the invention is to improve the performance properties of the tool by improving its cutting ability and quality parameters of the treated surface. To achieve this goal, the composition of the impregnator is based on stearic acid, machine oil, potassium hydroxide. urea and sulfur additionally injected chromium (II) hydroxide and copper (II) hydroxide in the following ratio of ingredients, wt.%: stearic acid 20-29; engine oil 15-21; potassium hydroxide 12-18; urea 12-17; sulfur 10-15, chromium (III) hydroxide 5-11, copper (II) hydroxide 5-10. 4 tab.

Description

(Л(L

СWITH

Изобретение относитс  к технологии шлифовани  металлических материалов и может быть использовано дл  импрегниро- вани  абразивных кругов на керамической св зке.The invention relates to the technology of grinding metallic materials and can be used to impregnate abrasive wheels on a ceramic bond.

Цель изобретени  - повышение экс,плу- атационных свойств инструмента путем улучшени  его режущей способности и параметров качества обработанной поверхности .The purpose of the invention is to increase the ex-plutary properties of the tool by improving its cutting ability and quality parameters of the machined surface.

Состав дл  пропитки абразивного инструмента , содержащий стеариновую кислоту, машинное масло, гидроксид кали , мочевину серу, гидроксид хрома Сг{ОН)з 2Н20 и гидроксид меди Си(ОН)2 при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:The composition for impregnating the abrasive tool containing stearic acid, machine oil, potassium hydroxide, urea sulfur, chromium hydroxide Cr {OH) 20 2H20 and copper hydroxide Cu (OH) 2 in the following ratio of ingredients, wt.%:

Стеаринова  кислота20-29Stearic acid 20-29

Машинное масло15-21Engine oil15-21

Гидроксид кали 12-18Potassium hydroxide 12-18

Мрчевина12-17Mrchevina12-17

Сера10-15Sulfur10-15

Гидроксид хрома (ill)5-11Chromium hydroxide (ill) 5-11

Гидроксид меди (II)5-10Copper (II) hydroxide 5-10

При введении в состав импрегнатора гидроксида хрома (ill) он взаимодействуете расплавом едкого кали, раствор  сь в последнем:With the introduction of chromium hydroxide impregnator (ill), it interacts with molten caustic potash, dissolving in the latter:

Сг(ОН)з + КОН - КСгОз + 2Н20 Образующийс  хромит кали  участвует в окислительно-восстановительной реакции с образованием хроматов - умеренно-сильных окислителей. Хроматы про вл ют смазывающие свойства и снижают прочность обрабатываемых сталей. Сг(ОН)з участвует в легировании ионами хрома и упрочнении керамической св зки инструмента на основе электрокорунда белого.Cr (OH) s + KOH - KSgOz + 2H20 The resulting potassium chromite participates in the redox reaction with the formation of chromiums, moderately strong oxidants. Chromates exhibit lubricity properties and reduce the strength of machined steels. Cr (OH) s is involved in doping with chromium ions and strengthening the ceramic binder of the instrument based on white electrocorundum.

При использовании гидроксида хрома в концентрации, превышающей 11 мас.%, происходит образование нерастворимого осадка, вызывающего абразивный износ контртел и ухудшающего режим резани When using chromium hydroxide in a concentration exceeding 11 wt.%, An insoluble precipitate is formed, causing abrasive wear of the counterbody and worsening the cutting mode.

-ч о-h oh

0101

оabout

ыs

при шлифовании. При количестве его ниже 5 мас.% усиливаетс  износ круга ввиду пониженной стойкости защитных смазочных пленок и падает производительность шлифовани  в результате ослаблени  антиокис- лмтельной защиты,when grinding. When its amount is below 5 wt.%, The wear of the wheel is increased due to the reduced resistance of protective lubricating films and the grinding performance decreases as a result of the weakening of antioxidant protection,

При добавлении гидроксида меди (образуютс  куприты - растворимые в расплаве щелочи соли, содержащие комплексный ион Си(ОН)When copper hydroxide is added (cuprites are formed - melt-soluble alkali salts containing complex ion Cu (OH)

Си(ОН)2 + 2КОН (ОН)4C (OH) 2 + 2KON (OH) 4

Основное назначение этого комплекса - взаимодействие со стеариновой кислотой с образованием стеарата меди.The main purpose of this complex is the interaction with stearic acid to form copper stearate.

Увеличение содержани  Си(ОН)2 больше 10 мас.% приводит к засаливанию круга за счет возрастани  в зкости пропиточного состава и резкому снижению режущих характеристик . Уменьшение концентрации Си(ОН)2 ниже 5 мас.% ведет к ухудшению параметров качества шлифовани  и стойкости абразива вследствие неблагопри тных смазывающего и температурного режимов в зоне резани .An increase in the Cu (OH) 2 content of more than 10 wt.% Leads to the clogging of the circle due to an increase in the viscosity of the impregnating composition and a sharp decrease in the cutting characteristics. A decrease in the concentration of Cu (OH) 2 below 5 wt.% Leads to a deterioration in the quality parameters of grinding and the durability of abrasive due to unfavorable lubricating and temperature conditions in the cutting zone.

Использование в предлагаемом составе гидроксидов хрома и меди позвол ет повысить эксплуатационные качества инструмента (усилить режущую способность абразивных зерен, понизить мощность и температуру шлифовани , уменьшить шероховатость обработанной поверхности и концентрацию при.логов) при существенном снижении относительного содержани  добавл емых стеариновой кислоты и серы, Последнее обсто тельство указызае на активирующую соль Сг(ОН)з и Си(ОН) по отношению к воздействию HSt и S. Кроме того, себестоимость композиции значительно понижаетс , так как гидроксиды хрома и меди  вл ютс  отходами производства, вход  в состав осадков сточных вод подшипникового и кабельного производств.The use of chromium and copper hydroxides in the proposed composition makes it possible to increase the performance of the tool (increase the cutting ability of abrasive grains, lower grinding power and temperature, reduce the roughness of the treated surface and concentration at logs) while significantly reducing the relative content of added stearic acid and sulfur. the circumstance of an indication of the activating salt Cr (OH) s and Cu (OH) with respect to the effects of HSt and S. In addition, the cost of the composition is considerably This is because chromium and copper hydroxides are production waste, and the entry into the composition of sludge from bearing and cable production.

Состав готов т следующим образом.The composition is prepared as follows.

К навеске гидроксида кали , расплавленной при 140°С, добавл ют при посто нном перемешивании последовательно порции гидроксида меди (II), гидроксида хрома (III), мочевины и серы. Затем полученную массу выдерживают при заданной температуре в течение 30-50 мин до получени  однородного раствора. После этого, продолжа  перемешивание, в реактор добавл ют навеску стеариновой кислоты, выдерживают 25-30 мин. В дальнейшем состав разбавл ют машинным маслом и после получени  равномерной массы отливают в бруски требуемого размера (в зависимости от размеров круга).To a portion of potassium hydroxide melted at 140 ° C, portions of copper (II) hydroxide, chromium (III) hydroxide, urea and sulfur are added with continuous stirring. Then, the resulting mass is maintained at a given temperature for 30-50 minutes until a homogeneous solution is obtained. After that, continuing the stirring, a portion of stearic acid is added to the reactor, allowed to stand for 25-30 minutes. Subsequently, the composition is diluted with machine oil and, after obtaining a uniform mass, is cast into bars of the required size (depending on the size of the circle).

Согласно указанной технологии приготовл ют восемь составов импрегиатора (см.According to this technology, eight impregnator compositions are prepared (see

табл.1): четыре (2-5) в допустимых пределах концентраций, два (1 и 6), содержащих запредельные концентрации и два (Тиб), содержащих один из компонентов - Сг(ОН)зTable 1): four (2-5) in the allowable limits of concentrations, two (1 and 6), containing outrageous concentrations and two (Tib), containing one of the components - Cg (OH) s

2Н20 и Си(ОН)2 (табл.1). В процессе пропитки (по аналогии с прототипом) импрегнатор нанос т на режущую кромку инструмента путем его контакта с кругом, вращающимс  с заданной скоростью.2H20 and Cu (OH) 2 (Table 1). In the impregnation process (by analogy with the prototype), the impregnator is applied to the cutting edge of the tool by its contact with a circle rotating at a given speed.

Испытани  провод т кругами марки 24А40ПСТ1 ПП 25x5x5 при внутреннем шлифовании наружных колец подшипников 0 25±б-8 мм из стали ШХ15, а такжеTesting was carried out with circles of grade 24A40PCT1 PP 25x5x5 with internal grinding of outer rings of bearings 0 25 ± 6 mm from steel SHKh15, as well as

образцы из стали 40Х и быстрорежущей стали ЭП682, Абразивный инструмент подвергают пропитке составами, приведенными в табл. 1 (предлагаемыми и известным). Дл  сравнени  осуществл ют обработку колецsamples of steel 40X and high-speed steel EP682. Abrasive tools are impregnated with the compositions given in table. 1 (proposed and known). For comparison, the treatment of rings

непропитанным кругом. Исследуют и определ ют режущую способность и износ круга, коэффициент удельной производительности, мощность шлифовани , контактную температуру , шероховатость и площадь прижогов наuntreated circle. The cutting capacity and wear of the wheel, the coefficient of specific productivity, grinding power, contact temperature, roughness and burned area on

обработанной поверхности стали. Обработку провод т на шлифовальном станке мод. Л3.273 при Укр 30 м/с, Удет 0,15 м/с и S - 0,1 мм/мин.treated steel surface. Processing is carried out on a grinding machine mod. L3.273 at Ukr 30 m / s, Udet 0.15 m / s and S - 0.1 mm / min.

Результаты испытаний образцов из стали ШХ15,40Х и ЭП682 приведены в табл. 2, 3 и 4 соответственно.The results of testing samples of steel SHKh15,40H and EP682 are given in table. 2, 3 and 4 respectively.

Как показали результаты испытаний, приведенные в табл. 2, 3 и 4, по сравнению с известным составом предлагаемый импрегнатор в за вл емых пределах концентраций обеспечивает повышение эксплуатационных свойств инструмента путем улучшени  его режущей способности ча 13-18% (при возрастании коэффициента шлифовани  на 24-79%)As shown by the test results given in table. 2, 3 and 4, in comparison with the known composition, the proposed impregnator in the claimed concentration limits provides an increase in the performance properties of the tool by improving its cutting ability by 13-18% (with an increase in the grinding coefficient by 24-79%)

и шероховатости (Ra снижаетс  на 12-30%). При этом в случае составов 3 и 4 удаетс  практически устранить прижоги.and roughness (Ra decreases by 12-30%). However, in the case of compositions 3 and 4, it is possible to practically eliminate the burns.

4545

Claims (1)

Формула изо-бретени Formula Состав дл  пропитки абразивного инструмента на кеоамической св зке, содержащий стеариновую кислоту, машинное масло, гидроксид кали , мочевину и серу, 0 отличающийс  тем, что, с целью повышени  эксплуатационных свойств инструмента путем улучшени  его режущей способности и параметров качества обработки , состав дополнительно содержит гид- 5 роксид хрома (III) и гидроксид меди (II) при следующем соотношении ингредиентов. мас.%:A composition for impregnating a keoamic bond abrasive tool containing stearic acid, machine oil, potassium hydroxide, urea and sulfur, 0 characterized in that, in order to improve the performance properties of the tool by improving its cutting ability and processing quality parameters, the composition additionally contains a guide - 5 chromium (III) oxide and copper (II) hydroxide in the following ratio of ingredients. wt.%: Стеаринова  кислота20-29Stearic acid 20-29 Машинное масло15-21Engine oil15-21 Гидроксид кали 12-18Potassium hydroxide 12-18 з проткиs ducts вестwest 60S60s 755 750 760 764 790 793 76S 73 748755 750 760 764 790 793 76S 73 748 247247 166 170 155 140 142 151 1&0 185 17Z166 170 155 140 142 151 1 & 0 185 17Z 2,52.5 4,494.49 4,1,1 4,90 5,46 5,56 5,25 ,Й 3,95 4.354.1.1 4.90 5.46 5.56 5.25, X 3.95 4.35 630630 645 650 610 570 550 595 645 660 653645 650 610 570 550 595 645 660 653 0,550.55 0,40 0,43 0,33 0,30 0,290.40 0.03 0.33 0.30 0.29 о.ззo.zz 0,40 0,43 0,420.40 0.43 0.42 1515 7 77 7 5five 1one гg юYu 77