Промышленное применение абразивного инструмента из легированных электрокорундов и монокорунда

Промышленное применение абразивного инструмента из легированных электрокорундов изложено в ряде работ [71−73) и методических рекомендациях (74|.

Абразивный инструмент из титанистого электрокорунда для испытания изготавливался на связке К5 по унифицированной рецептуре.

В табл. 2.52 приведены результаты производственных испытаний шлифовальных кругов из титанистого электрокорунда по сравнению с инструментом, изготовленным из электрокорунда марки 25А.

Испытания показали, что по сравнению с инструментом, изготовленным из электрокорунда марки 24А, инструмент из титанистого электрокорунда обладает повышенной до 15% стойкостью между правками и повышенным до 25% съемом металла в единицу времени. Также установлено, что в процессе шлифования на рабочую поверхность инструмента из титанистого электрокорунда налипает металла меньше, чем на инструмент из электрокорунда марки 24А, кроме того, уменьшается шероховатость обработанной поверхности.

Повышение эксплуатационных свойств инструмента из титанистого электрокорунда авторы [66) объясняют тем, что в процессе обжига этого инструмента в зернах титанистого электрокорунда происходит распад твердого раствора титана в корунде на глубину 35—40 мкм, что сопровождается выделением в поверхностной зоне корунда тончайших закономерно ориентированных игл рутила ТЮ₂.

Иглы рутила развиваются за пределы зерна корунда в находящуюся с ним в контакте керамическую связку (рис. 2.21). Такое строение рабочей части зерна и связки на контакте с зерном обусловливает его разрушение в процессе работы очень мелкими частицами, вследствие чего зерна в инструменте дольше сохраняют режущую способность.

Круги из хромтитанистого электрокорунда рекомендуется применять на предварительных и окончательных операциях круглого наружного, круглого профильного, бесцентрового шлифования, плоского шлифования периферией круга и торцом, глубинного однопроходного шлифования, в том числе профильного, резьбои шлицешлифования при обработке следующих сталей: углеродистая качественная, легированная конструкционная, инструментальная, подшипниковая, быстрорежущая, жаропрочная и др. — как в сыром, так и в закаленном состоянии. При этом круги из хромтитанистого электрокорунда марок 91А-М и 92А-М следует применять на операциях продукционного шлифования, заточки режущего инструмента, зубошлифования и на других операциях, где идет интенсивный съем металла, деталь имеет большой припуск на обработку и круг несет значительные нагрузки, т. е. на предварительных операциях обработки, эффективность процесса шлифования возрастает с увеличением скорости до 80 м/с и более [71).

Таблица 2. 52.

Результаты производственных испытаний шлифовальных кругов из титанистого электрокорунда.

⁴ За 100% приняты результаты работы кругов из корунда марки 24А. ⁴⁴ ЭТ — титанистый корунд.

Абразивный инструмент серийного производства из хромтитанистого электрокорунда марки 91А был испытан на дизельном и агрегатном заводах Камского объединения по производству большегрузных автомобилей взамен кругов из белого электрокорунда марки 25А [73]. Замене подлежали 10 наименований абразивного инструмента, применяемого на 66 шлифовальных операциях. При этом до замены абразивный инструмент из белого отечественного электрокорунда продолжительное время эксплуатировался с показателями качества на уровне оптимальных аналогов импортного инструмента.

Рис. 2.21. Зерно титанистого электрокорунда в черепке абразивного инструмента на керамической связке (наблюдаются изменения (более светлая часть корунда) на контакте со связкой и развитие игл рутила (белые) от поверхности корунда в стекловидную связку; свет отраженный; николи + увеличение х200).

Результаты сравнительных испытаний шлифовальных кругов на отдельных операциях приведены в табл. 2.53.

Как видно из таблицы, при шлифовании пальца реактивной штанги из стали 40Х период стойкости до полного износа кругов из хромтитанистого электрокорунда на 40% выше, чем кругов из белого электрокорунда, при обработке деталей из сталей марок 20 и 12А— на 50%, а при бесцентровом шлифовании болта крепления головки цилиндра из стали 40ХН2МА — почти в два раза.

При обработке коленчатого вала стойкостные показатели кругов из белого и хромтитанистого электрокорундов равны, однако качество деталей, обработанных кругами из хромтитанистого электрокорунда как по геометрическим размерам, так и по шероховатости поверхности, несомненно, выше, чем при обработке этих же деталей кругами из белого электрокорунда.

Авторами [721 исследованы режущие свойства кругов из хромтитанистого электрокорунда марки 91А на операциях плоского шлифования при обработке образцов из высокомарганцовистой стали ММЛ2 (HRC 48—52), конструкционной стали 45 (HRC 52−56), подшипниковой стали ШХ15 (HRC 56−60) и быстрорежущей стали Р6М5 (HRC 60−65).

Результаты исследований позволяют сделать выводы: шлифовальные круги из хромтитанистого электрокорунда 91А при обработке сталей 45, ШХ15 и ММЛ2 обеспечивают высокую режущую способность и наибольший коэффициент шлифования (в 1,15—1,50 раза выше, чем при работе кругами из монокорунда); круги из электрокорунда марки 91А при значительном периоде стойкости устойчиво сохраняют высокие показатели процесса шлифования на всех режимах резания; при шлифовании стали Р6М5 круги из хромтитанистого электрокорунда 91А уступают (на 10−15%) по коэффициенту шлифования только кругам из монокорунда, и при обработке стали ШХ15 они находятся на одном уровне, а при обработке стали 45 и высокомарганцовистой стали круги из 91А в 1,3—1,4 раза превосходят круги из монокорунда.

Г. Ф. Кудасов и А. М. Карташев рекомендуют использование монокорунда для обработки следующих сталей и сплавов: быстрорежущих сталей Р18, Р9,.

Результаты сравнительных испытаний абразивного инструмента из хромтитанистого (91 А) и белого (25А) электрокорундов.

P9K10, P9K5, Р9К5Ф5, Р14Ф4, Р18Ф2, Р18К5Ф2; жаропрочных сплавов ЭИ327, ЭИ4376, ЭИ445Р, ЭИ К, ЭИ617, ЭИ826, ЭИ929; литых твердых сплавов типа стеллитов В-ЗК, № 1 и 2; хромистых сталей ХВГ, ХГ и ШХ15. Стали и сплавы, близкие по своим свойствам сплавам указанных марок, также успешно обрабатываются инструментом из монокорунда на самых различных операциях шлифования: круглом наружном, внутреннем, профильном, плоском, бесцентровом, ленточном, на заточке и др.

Например, по сравнению с кругами из белого электрокорунда (1400×40 х х 127 25 А 40—25 СМ2 К5) круги из монокорунда той же характеристики на операции круглого шлифования в центрах различных деталей из 18ХНВА и 38ХСА обеспечивают повышение производительности до 70%; на операции круглого наружного шлифования различных режущих инструментов из Р18 (HRC 62—64) производительность повышается на 50%; при заточке фрез и разверток из Р9 и ЭИ 184 (HRC 60−62) круги из монокорунда работают без правки и прижогов и т. д.