Структура и свойства высокопористых суперфинишных брусков, технология их производства и контроля

• Автор: Сивков, Илья Николаевич
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 174 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Аналитический обзор литературы

1.1. Выбор характеристик суперфинишных брусков

1.2. Моделирование характеристик АИ

1.3. Производство абразивного инструмента на керамической связке

1.4. Акустический метод контроля физико-механических свойств АИ

1.5. Выводы и постановка задач исследования

2. Разработка теоретических основ формообразования

высокопористого АИ

2.1. Выбор материала высокопористых брусков

2.2. Расчет рецептур абразивного инструмента
2.3. Сравнение высокопористых и традиционных суперфинишных
брусков путем диаграммного представления пористых систем
2.4. Выводы по главе
3. Разработка технологии изготовления высокопористых суперфинишных брусков
3.1. Подготовка компонентов и приготовление формовочных масс
3.2. Формование инструмента
3.3. Сушка формовок
3.4. Спекание суперфинишных брусков
3.4.1. Предотвращение термического разрушения брусков
3.4.2. Спекание опытных брусков
3.5. Микроскопические исследования структуры суперфиншпного АИ
3.5. Выводы по главе
4. Физическое обоснование и разработка методик исследования фильтраци-
онно-емкостых и физико-механических свойств АИ
4.1. Способы неразрушающего контроля пористости и проницаемости
4.1.1. Определение общей пористости брусков методом взвешивания
4.1.2 . Определение общей пористости абразивного бруска гидростатическим взвешиванием
4.1.3. Определение пористости абразивного инструмента ультразвуковым методом
4.1.4. Определение открытой пористости АИ акустическим методом .
4.1.5. Корреляционный метод оценки открытой пористости по общей пористости АИ
4.1.6. Теоретическое определение коэффициента проницаемости абразивного бруска по параметрам его структуры
4.1.7. Корреляционный метод оценки проницаемости по коэффициенту открытой пористости
4.2. Определение упругих характеристик и прочностных свойств абразивных брусков методами механических и акустических испытаний
4.2.1. Определение скоростей упругих волн резонансным акустическим методом
4.2.2. Определение упругих параметров по акустическим скоростям
4.2.3. Определение прочностных характеристик брусков
4.3. Разработка акустического способа дефектоскопии суперфинишных брусков по изменению частоты собственных колебаний
4.4. Выводы по главе
5. Опытно-производственные испытания высокопористых суперфинишных брусков
5.1. Влияние высокой пористости и открытой структуры на износостойкость брусков
5.2. Сравнительная оценка износостойкости высокопористых и стандартных брусков на основе характеристик трения

5.3. Оценка напряжений, возникающих в брусках при суперфинишировании

5.4. Механизм фильтрации СОТС через высокопористый АИ открытой структуры
5.5. Исследование режущей способности, стойкости разработанных брусков и качества обрабатываемой поверхности
5.6. Рекомендации по применению разработанных суперфинишных брусков
5.7. Оценка экономического эффекта при применении разработанного

5.8. Выводы по главе
Заключение
Список использованных источников
Приложение А. Расчет общей пористости брусков
Приложение Б. Рецептуры суперфинишных брусков
Приложение В. Результаты и акт опытно-промышленных испытаний
Кроме того, при обжиге желательно обеспечение максимального контакта между реагирующими частицами, что можно обеспечить, используя гранулирование и брикетирование шихты. Поэтому для производства высокопористого суперфинишного инструмента открытой структуры необходимо применять прессование на гидравлических или пневматических прессах в пресс-формах по специальной технологии.
Спрессованные абразивные бруски проходят процесс естественной сушки не менее 8 часов, затем производится сушка в сушильном шкафу. Сушка в сушильном шкафу является необходимой операцией, так как при излишней продолжительности естественной сушки, образцы начинают поглощать влагу из воздуха, коробиться и растрескиваться. После сушки в сушильном шкафу перед обжигом изделия хранят не более 1-2 суток.
Заключительной операцией при производстве АИ на керамической связке является обжиг в туннельных или камерных печах при температуре 1250-1350 °С в течение 3 часов. В результате получается прочное керамическое тело с равномерно распределенными в объеме абразивными зернами, которые прочно удерживаются связкой.
При неправильных режимах спекания в АИ возникают трещины в зоне действия растягивающих термических напряжений, которые появляются из-за неодинаковой скорости нагрева поверхности и внутренних слоев инструмента. Сквозные трещины объясняются превышением скорости охлаждения на последней стадии обжига и чрезмерной влажностью образцов. Растягивающие напряжения, к которым наиболее чувствительны керамические изделия, на периферии образца возникают при охлаждении, а в центре - при нагреве. При образовании трещин на периферии следует скорректировать режим охлаждения, а в центре - режим нагрева [3, 4]. Выбор оптимального режима спекания суперфинишных брусков для предотвращения чрезмерных температурных напряжений и, как следствие, трещин откола предполагается провести по разработанной нами в данной работе математической модели разрушения АИ.