Obrabotka Metallov 2011 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (50) 2011 27 ОБОРУДОВАНИЕ УДК 621.922 ШЛИФОВАЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ НА ОСНОВЕ СИЛИКОКАРБИДА ТИТАНА Г.И. СМАГИН 1 , канд. техн. наук, доцент, В.Н. ФИЛИМОНЕНКО 1 , канд. техн. наук, доцент, Н.Д. ЯКОВЛЕВ 1 , ст. преподаватель, М.А. КОРЧАГИН 2 , доктор техн. наук, с.н.с., В.Ю. СКИБА 1 , канд. техн. наук, доцент, ( 1 НГТУ, г. Новосибирск, 2 ИХТТМ СО РАН, г. Новосибирск ) Статья поступила 14 января 2011 г. Смагин Г.И. – 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20 Новосибирский государственный технический университет, e-mail: G.Smagin@ngs.ru В предлагаемой статье исследуется новый материал, полученный по технологии самораспространяющегося высоко- температурного синтеза (СВС). По результатам исследований авторов предлагается его применение для изготовления бессвязочных абразивных кругов, использующихся на операциях суперфиниширования и чистовой шлифовки различ- ных материалов. Ключевые слова: самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС); СВС абразивные круги; СВС связка; шлифовальные круги без связки; эталонный обрабатываемый материал; коэффициент шлифования; удельный съем материала при шлифовании. ВВЕДЕНИЕ Потребность техники в абразивных инструмен- тах продолжает оставаться высокой. В настоящее время промышленность начинает применять новые абразивные круги, созданные при использовании метода самораспространяющегося высокотемпера- турного синтеза (СВС) [1 – 3]. Метод СВС обладает рядом специфических особенностей, отличающих его от традиционных способов получения неорга- нических соединений. В первую очередь, к ним сле- дует отнести высокие температуры в волне СВС и быстротечность процессов реагирования исходных компонентов, протекающих при градиентах темпера- туры до 10 6 К/с. Кроме того, минимальные внешние энергетические затраты и простота оборудования, возможность синтеза больших количеств продукта и его чистота делают СВС весьма привлекательным по сравнению с традиционными методами. В настоящее время наиболее широкое использование метода СВС в машиностроении наблюдается для получения абра- зивных материалов, применяемых в производстве абразивных порошков, доводочных паст и, суще- ственно в меньшей мере, шлифовальных кругов [3]. Традиционные разработки шлифовальных кру- гов с использованием данного метода (СВС) связа- ны обычно с добавлением в связку дополнительного абразива и изменения его зернистости и концентра- ции с целью увеличения режущей способности кру- гов на черновых операциях шлифования. В частно- сти, с использованием этого подхода был получен шлифовальный инструмент на основе систем TiB 2 – Me и TiC – Me (где Ме – интерметаллическая или металлическая матрица) с добавками абразивов SiC; Al 2 O 3 или АС; КР различной зернистости [1]. В этих системах – Ме является связкой, а TiB 2 и добавочный абразив – режущими частицами. В настоящей работе приведены результаты по получению методом СВС абразивного инструмента на основе силикокарбида титана Ti 3 SiC 2 и результаты его испытаний. Шлифовальный инструмент, изготовленный по тех- нологии СВС на основе силикокарбида титана, состоя- щий из одних абразивных частиц и пор, получил назва- ние бессвязочный. В работе [4], где также разработан бессвязочный шлифовальный круг, технология изго- товления инструмента состоит из импульсного прессо- вания абразивного мелкодисперсного порошка с после- дующим высокотемпературным спеканием в вакууме. В предлагаемом же варианте изготовления абразивного круга на первое место выходит более экономичная тех- нология изготовления абразивного инструмента (СВС) с получением монофазного продукта Ti 3 SiC 2 . Силикокарбид титана, по данным [9], имеет высокую температуру разложения (2300 ºС), низ-