Новый абразивный инструментальный материал для полирования и шлифования инструментальных сталей

СТАТЬЯ ИЗ РУБРИКИ: «АБРАЗИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ»

В. И. Лавриненко, д-р техн. наук
В. Г. Полторацкий, канд. техн. наук
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины
В. Ю. Солод, канд. техн. наук
Днепродзержинский государственный технический университет

Представлены материалы по изготовлению компактов из мелкодисперсных микропорошков кубического нитрида бора и исследованию возможностей применения их в качестве абразивных зернистых элементов в рабочем слое шлифовальных кругов для поиска путей повышения их эксплуатационных характеристик в процессах абразивной обработки

Для современного производства характерно расширение гаммы инструментальных и композиционных материалов, применяющихся для изготовления изделий, и разработка технологий получения поверхностей таких изделий со специфическими функциональными и технологическими характеристиками. Укажем, что обработка таких материалов преимущественно происходит с применением традиционных кристаллических сверхтвердых материалов (СТМ): алмазов и кубического нитрида бора (КНБ). Вместе с тем, СТМ во многих случаях не позволяют достичь условий получения указанных выше поверхностей и снизить себестоимость процессов обработки. Как следствие, это приводит к необходимости расширения гаммы абразивных СТМ. В качестве примера можно указать на шлифпорошки Гексанита-А. Эти порошки относятся к поликристаллическим СТМ, полученным при высоких давлениях и далее подробленным до абразивных. Такие материалы имеют свою нишу при абразивной обработке сталей, однако вследствие специфичного изнашивания их абразивных зерен они могут быть использованы только в ограниченных условиях применения. Между тем, возможным является создание композиционных материалов, полученных при низких давлениях, на основе микропорошков КНБ [Полторацький В. Г. Створення абразивних надтвердих композиційних матеріалів на основі алмазу та кубічного нітриду бору, структурованих вуглецевою зв’язкою при тисках нижче атмосферного: автореф. … канд. техн. наук. Київ: ІНМ ім. В. М. Бакуля НАН України, 2014. 20 с.].

Обратим внимание, что производство СТМ — как абразивных порошков, так и поликристаллов, сопровождается накоплением большого количества малоходовых порошков, преимущественно микропорошков (алмазов и КНБ) зернистостей 3/2, 3/1, 2/1, 1/0, 0,5/0. Небольшой объем этих микропорошков используется при изготовлении шлифовально-полировальных смесей (паст, суспензий), однако остается еще их значительная часть, которую желательно использовать для абразивной обработки.

Подчеркнем, что зернистость кристаллических шлифпорошков из КНБ (кубонит, эльбор) ограничена интервалом изменения от 50/40 до 200/160, определяемым технологическими возможностями их изготовления, что во многих случаях не позволяет решать актуальные задачи металлообработки. Поэтому разработки в направлении изготовления шлифпорошков КНБ более широкой гаммы зернистостей в виде зернистых компактов из микропорошков КНБ и использование их в алмазно-абразивных инструментах весьма актуальны.

Одним из путей получения композиционных материалов на основе СТМ является сращивание отдельных химически активированных зерен микропорошка углеродом, осажденным из газовой фазы в слое этого порошка. Заращивание пор между отдельными частицами СТМ можно условно рассматривать как способ получения композитов СТМ при низких давлениях. Основой направленного синтеза композитов является диффузионная кинетика осаждения углерода в пористом теле. Исследования показали, что в ходе процесса синтеза углеродной связки наблюдается закономерное изменение пористости исходных заготовок, что указывает на постепенное заполнение углеродной связкой имеющихся пор, с постепенным сращиванием исходных зерен микропорошка СТМ в композит зернистостью от 40/28 до 2500/2000.

Рекламодатели

Партнёры

Новостная рассылка

Будьте в курсе наших последних новостей. Оформите бесплатно персональную новостную рассылку.