Металлическая связка для абразивного инструмента

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СВЯЗКА ДЛЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(72) Авторы Судник Лариса Владимировна Бонадысев Игорь Владимирович Горанский Георгий Георгиевич Жук Елена Владимировна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(57) Металлическая связка для абразивного инструмента, содержащая железо, хром, никель, бор и кремний, отличающаяся тем, что содержит компоненты при следующем их соотношении, мас.хром 6-8 никель 2,0-2,5 бор 4,0-5,0 кремний 3-4 железо остальное. Изобретение относится к производству абразивного инструмента, в частности к составу металлокерамической связки для изготовления абразивного инструмента. Известна металлокерамическая связка, содержащая медь, олово и шлам оптического стекла. Однако, такая связка имеет малую адгезию к абразивным зернам, недостаточную абразивную способность и повышенную температуру отжига, малую износостойкость инструмента 1. Известна также масса для изготовления алмазно-абразивного инструмента, включающая алмаз, металлический наполнитель железо, медь, олово, висмут, органическое связующее и модифицирующую добавку - углеродные дисперсные порошки. Эта масса не обеспечивает технологические возможности, имеет невысокую прочность и повышенную температуру спекания, малую износостойкость инструмента 2. Известна металлическая связка на основе железа, включающая серу, закись железа и терморасщепленный графит, который при спекании вступает в реакцию с железом, образует цементит, который в свою очередь образует твердый раствор с железом, который располагаясь по границам зерен способствует дисперсионному упрочнению железной основы 3. Недостатком данного изобретения является высокая температура обжига, ограниченные технологические возможности, недостаточная износостойкость. 10181 1 2008.02.28 Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является нержавеющая связка для изготовления алмазных сегментных отрезных кругов, включающая, , , Си. Для обеспечения прочного удержания алмазных зерен в теле инструмента связка содержит указанные компоненты в следующих соотношениях впо весу- 79-80- 11-13- 7-10 С - 1,9-5,4 и, кроме того, С - не более 0,03 М - не более 0,5- не более 0,5- не более 0,5 Та - не более 0,5 В - не более 0,5 4. Недостатком данной связки является малая прочность и повышенные технологические температуры. Техническая задача, которую решает предлагаемое изобретение, - повышение механической прочности, увеличение коэффициента шлифования и снижение температуры спекания инструмента, использующего связку. Поставленная техническая задача достигается тем, что в состав связки, содержащий металлический и керамический компоненты, в качестве металлического компонента вводится железо, никель, хром, а в качестве неметаллического - кремний и бор при следующем соотношении, мас.никель 2,0-2,5 хром 6,0-8,0 бор 4,0-5,0 кремний 3,0-4,0 железо остальное. При увеличении содержания перечисленных компонентов и уменьшении содержания железа ниже 80,5 возрастает себестоимость изделий без значительного повышения эксплуатационных характеристик. Уменьшение содержания кремния и бора приводит к потере самозатачиваемости инструмента, снижению адгезионной связи к абразивным зернам снижение содержания хрома ниже заявляемого не обеспечивает требуемой прочности и твердости связки. Превышение содержания кремния и бора свыше заявляемого приводит к снижению прочности связки, повышению ТКЛР микрочастиц с участиеми В, что приведет к формированию остаточных напряжений в зонах соединения с абразивным зерном и снижению трещиностойкости абразивного инструмента, использующего связку. Содержание компонентов установлено экспериментально и обеспечивает условия образования дисперсионных аморфных частиц металл-металлоид, наличие которых приводит к повышению твердости, прочности связки и увеличению коэффициента шлифовки инструмента, использующего связку. Сущность предлагаемого изобретения поясняется в примерах. Пример 1 Приготовление связки для шлифовального круга типа 1 А 1-1-6350205 осуществляется следующим образом. Навески порошков железа, никеля и хрома смешивают, увлажняют жидким бакелитом, затем смешивают с навесками кремния и бора. В полученную массу вводят абразивный порошок, перемешивают с целью гомогенизации, формуют и подвергают термообработке при температуре 800-900 С. Пример 2 Поступают аналогично примеру 1, но берут соотношения компонентов, представленных в табл. 1. Результаты испытаний представлены в табл. 2. Эксплуатационные испытания проведены на операции шлифования при режимах скорость круга 25 м/с, продольная подача 1,5 м/мин, поперечная подача 0,8 мм/дв.ход. Обрабатываемый материал - сталь ШХ 15( 40-45). В качестве СОЖ используется 1,5 триэтаноламина в воде. В табл. 2 также приведена прочность на изгиб брусков, включающих абразивные зерна электрокорунда. Состав связки бор кремний 4 3 5 4 4 3 4 3 4 3 4 3 3 3 6 3 4 2 4 5 Анализ результатов испытаний показывает, что связка заявляемого состава позволяет увеличить прочность абразивных кругов, использующих эту связку свыше 70 МПа, твердость до 100 НВ 60, снизить температуру спекания на 200-400 С с обеспечением энергосбережения и улучшить эксплуатационные параметры абразивного инструмента. При оценке эксплуатационных параметров по коэффициенту шлифования, можно отметить его увеличение в 1,4-1,5 раза по сравнению с инструментом на известной связке. Источники информации 1. А.с.1477532, МПК 4 В 24 3/34, С 22 С 9/02 // Бюл.17. - 1989. 2. А.с.1463460, МПК 4 В 24 3/20, В 24 3/34 // Бюл 9. - 1989. 3. А.с.1463458, МПК 4 В 24 3/06 // Бюл.9. - 1989. 4. А.с.222192, МПК 24, С 04 В, 1968 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3