Способ изготовления абразивного порошка. Наждачный порошок используют для изготовления

обзор, состав, особенности и отзывы :: SYL.ru

С помощью абразивных материалов можно очищать поверхности, выполнять шлифовку и коррекцию граней различных заготовок. Традиционные средства этого типа представляют собой ручные инструменты, механическое воздействие которых позволяет добиваться неглубокого снятия верхнего слоя. Но, в зависимости от характеристик покрытия, зернистая поверхность рабочей области может оказаться и вовсе бесполезной как инструмент механической обработки. В таких ситуациях помогает абразивный порошок, распыляемый компрессорной установкой. Используя пневматическое оборудование, можно эффективно снимать окалину, ржавчину и старую краску с целевой поверхности.

Назначение абразива

Порошок представляет собой песочную массу, которой заправляется пескоструйный пневматический аппарат. Инструмент может отдельно подсоединяться к установке компрессора или составлять с ней единое целое, но в любом случае для его работы потребуется подача сжатого воздуха под давлением. В процессе рабочей операции порошок распыляется по зоне назначения, выполняя зачистку или шлифование. Фракция песка определяет характер его механического воздействия на целевую поверхность. Например, порошок абразивный с частицами диаметром 0,1-0,8 мм подходит для легкого бластинга или свипинга. Такими операциями заготовке с чистой поверхностью можно придать вид неглубокой шероховатости. В основном же используется фракция 0,2-1,6 мм, которой можно выполнять шлифовку, зачистку и даже коррекцию формы. Регулируя уже параметры самого пескоструя, пользователь задает конкретные условия обработки. Самая же крупная фракция до 3 мм в диаметре обеспечивает грубую доводку профиля, удаляет толстослойные старые покрытия и вышеупомянутые следы ржавчины с окалиной.

Компоненты порошка

Как расходный материал наполнитель для пескоструйного инструмента может быть представлен любой массой, состоящей из твердотельных частиц. Гидроабразивные аппараты, например, могут по несколько раз использовать кремниевый песок с добавлением мелкой металлической стружки. Классический же состав абразивного порошка представлен следующими элементами:

Диоксид кремния. Основа, составляющая порядка 40-50% от всей массы.
Оксид железа. Рабочая и наиболее эффективная часть с точки зрения физического воздействия (18-25%).
Оксид кальция (10-15%).
Оксид магния (8-10%).
Оксид алюминия (4-5%).
Сера (до 0,4%).
Никель (до 0,2%).

Неметаллические элементы, как правило, используются не для повышения производительности порошка как средства механического воздействия. Обычно эти компоненты добавляют с целью улучшения защитных свойств массы в периоды хранения и временного содержания в неблагоприятных условиях.

Разновидности абразива

Существует два типа порошка для пескоструев: купершлак и никельшлак. Первый получается из отходов медеплавильного производства. Данный порошок обычно формируется из минеральной дроби и шлифовального зерна. Для струйной очистки используют медные шлаки, получаемые в результате механического дробления в водной среде. Перед использованием основа сушится и фильтруется. Что касается применения, то купершлаковые виды абразивных порошков металлического и неметаллического происхождения в основном задействуют в очистке каменных, бетонных и кирпичных поверхностей. С помощью такого расходника можно избавлять твердотельные материалы от высолов, коррозии, окалины и т. д. В свою очередь, никельшлак имеет более высокую твердость, но по остальным характеристикам в целом соответствует купершлаку. Данным наполнителем пескоструй может удалять старые загрязнения до высокой степени очистки без повреждения основы.

Эксплуатационные особенности материала

Сам по себе порошок для использования в абразивной зачистке и шлифовальных операциях имеет такие достоинства, как экологичность, ценовая доступность и универсальность. Это практичный и многоразовый расходник, при помощи которого выполняются и задачи промышленной обработки, и бытовые ремонтно-восстановительные операции. Сложность применения заключается лишь в том, что для организации полноценного рабочего процесса требуется компрессорная установка с пневматическим пистолетом. Зато подготовительные хлопоты компенсируются высокой эффективностью обработки. Например, абразивный порошок купершлак даже в комбинации с маломощным пескоструем позволяет за небольшой промежуток времени устранить ненужное покрытие с автомобильного корпуса. Типовые подручные абразивы и шлифмашинки не только потребуют на эту операцию больше времени, но и по качеству обработки будут уступать порошковому воздействию.

Инструмент для распыления

Как уже отмечалось, оборудование для песочного абразива состоит из двух основных частей: компрессора и пневматического пистолета. Комбинированные агрегаты включают в конструкцию емкость для содержания порошка, рукав подачи расходника и оснастку сопла. Основа корпуса изготавливается из высокопрочного металла, как и основные элементы распылителя, а коммуникации направления рабочей массы чаще выполняются из полимерных компонентов с каучуком. В ходе операции порошок абразивный под высоким давлением (порядка 10-12 атм.) проходит по рукаву и распыляется через сопло на целевую поверхность. Скорость выпуска частиц в среднем составляет 700-750 м/с. Удар песчинки о ржавчину или лакокрасочное покрытие способствует деформации конкретной точки поверхности и неизбежно оказывает эффект очистки.

Советы по работе с абразивом

Перед началом распыления следует оптимально настроить воздушный кран рукава по объему подачи. Регулировка дозы песка дает возможности балансировать характеристики обработки поверхности под конкретные нужды. Большое значение имеет и угол подачи абразивного материала. Порошок для удаления окалины или ржавчины направляется под углом 80-90°. Такая конфигурация расположения инструмента не только повысит эффективность механического действия, но и расширит обзор оператора. Расширение угла уместно в тех случаях, когда на первый план выходит не сила обработки, а площадь охвата. Например, если нужно очистить кирпичную стену от легко отстающей краски.

Отзывы о производителях порошка

Разработкой пескоструйного оборудования и порошковых расходников для него занимаются многие российские предприятия. В частности, пользователи положительно отзываются о продукции компании «Промресурсэкология», отмечая качественную сушку материала, отсутствие масляной заводской пленки и стороннего запаха. Качественный никель- и купершлак можно приобрести у фирмы «Дака». Клиенты указывают на то, что этот изготовитель предлагает специальный абразивный порошок для строительных конструкций из бетона, металла и камня, который можно использовать несколько раз с той же эффективностью. Высоко оценивают потребители и продукцию от Рязанского инструментального завода, предприятий «Вулканит», «Инф-Абразив» и т. д.

Заключение

Нестандартность рабочего процесса при использовании песчаного абразива в итоге дает немало преимуществ, которые выражаются в качестве зачистки и сильном физическом воздействии. Впрочем, конечный результат будет зависеть от характеристик конкретного применяемого сырья. Промышленные отходы абразивных материалов в виде порошка, имеющие многоразовое использование, постепенно утрачивают свои первоначальные свойства. Такой наполнитель для пескоструя на рынке стоит недорого, но его можно будет задействовать только в простых задачах обработки. Наиболее же качественный расходник такого типа отличается низкими показателями влажности, крупнозернистой фракцией и наличием острых углов профиля.

www.syl.ru

Способ изготовления абразивного порошка

Изобретение относится к способу получения порошка из кермета, состоящего из карбидотитановой основы и карбидов, нитридов и/или боридов IVb, Vb и VIb подгрупп Периодической системы, включающий использование в качестве исходных веществ оксидов титана и элементов подгрупп, которые расплавляют в присутствии углерода в качестве восстановителя. Полученный при плавке продукт твердого сплава измельчают и классифицируют с получением абразивного порошка из плотного и в значительной мере не имеющего пор кермета. Желательно в качестве исходного вещества использовать соединения соответствующих элементов, плавку вести на воздухе, в атмосфере азота или в инертной атмосфере, в качестве инертного газа использовать аргон. Предпочтительно к исходной смеси добавлять азотсодержащее соединение в качестве источника азота, которое во время реакции разлагается с образованием азота, в качестве азотсодержащего соединения использовать карбамид. Кроме того, желательно продукт после осуществленной плавки и измельчения подвергать высокотемпературному отжигу при температурах 1100-2200oС, высокотемпературный отжиг осуществлять в инертном газе, азоте или в вакууме или в восстановительной атмосфере. Способ позволяет повысить экономичность процесса. 8 з.п. ф-лы, 1 табл.

Абразивные материалы условно можно разделить на две большие группы. В так называемых обычных абразивных материалах в качестве абразивного порошка используют корунд, карбид кремния или другие абразивные соединения, известные достаточно давно, которые можно дешево изготовить или получить, однако их производительность ограничена недостаточной твердостью или отсутствием вязкости, или прочими свойствами, неблагоприятными для процесса шлифования, например химической реактивностью и пр. Поэтому в настоящее время возросло количество так называемых супер-абразивов, таких как алмаз и кубический нитрид бора, отличающихся сверхвысокой твердостью и как результат этого высокой производительностью абразивного материала. Недостатком супер-абразива является высокая стоимость изготовления самого абразивного порошка. Затраты являются в тысячи - десятки тысяч раз большими по сравнению со стоимостью изготовления обычных абразивных порошков в пересчете на эквивалентное количество абразивного порошка. Несмотря на это для определенных областей использования рассчитывают благоприятное соотношение между ценой и производительностью исходя из производительности, уменьшенного времени простоев машин и незначительного расхода самого абразивного материала. В любом случае объем использования высокопроизводительных абразивных материалов ограничен высокой стоимостью изготовления. Наряду с высокой твердостью, идеальный абразивный порошок должен иметь другие благоприятные свойства, такие как высокая вязкость, химическая и термическая стойкость, хорошая теплопроводность и так далее. Если принимать во внимание только твердость, то к высокопроизводительным абразивным порошкам больше всего подходят карбиды, нитриды, бориды или смеси из них. Так, например, карбиды, нитриды и бориды элементов переходных групп имеют высокий металлический характер и отличаются высокой твердостью и высокими точками плавления. В отношении состава эти соединения, отличающиеся по своему стехиометрическому формальному составу, являются стабильными в широком диапазоне. Несмотря на то, что в отдельных литературных источниках уже обсуждается использование кермета в качестве абразивного порошка или абразивного материала, коммерческое использование его в качестве абразивного порошка в большем объеме еще не известно. Обычно керметы получают прямым превращением из элементов путем восстановления оксидного порошка в присутствии угля, реакции оксидного порошка в присутствии угля и соединений азота, азотосодержащих газов или соединений, содержащих бор, путем реакций между твердыми частицами и газом, или с помощью газофазных реакций (например, из галогенов путем превращения с помощью органо-металлических соединений). Во всех вышеназванных случаях получается кермет в виде мелкозернистого порошка, с зернистостью в нижней микронной области. Однако для большинства применений в качестве абразивного материала подходит плотная, непористая и относительно крупная фракция. Для получения крупной, плотной и непористой фракции порошки следует прессовать и спекать в присутствии добавок, способствующих спеканию, и/или связующих металлов. Однако полученные таким образом спеченные тела имеют все же вследствие высокого содержания связующего металла лишь ограниченную твердость или проявляют в чистой форме такую высокую хрупкость, что они являются непригодными в качестве абразивного материала. Поэтому до настоящего времени керметы использовались в промышленности абразивных материалов только в мелкозернистой форме в качестве материала с абразивными свойствами и полирующих средств. В немецких заявках на патент DE 2 842 042 и DE 2 646 206 раскрыты частицы абразивного вещества на основе TiC, TaC и ZrC, основная матрица которых содержит кристаллические частицы карбида титана. Недостатком этих уплотненных горячим прессованием материалов является дорогостоящий способ изготовления и сохраняющаяся несмотря на высокую стоимость способа остаточная пористость, затрудняющая экономическое и широкое использование в процессах шлифования. Использование материалов такого рода в достойном упоминания количестве в промышленности абразивных материалов неизвестно. Из патента США US 51 94 237 известен композитный материал на основе карбида титана, в котором исходные материалы расплавляют в электродуговой печи в атмосфере аргона. Продукт состоит из кристаллов карбида титана, заделанных в металлическую матрицу. Наиболее близким является способ получения порошка из кермета, состоящего из карбидо-титановой основы и карбидов, нитридов и/или боридов других металлов, в том числе и IVb, Vb и VIb подгруппы Периодической системы, включающий использование в качестве исходных веществ оксидов титана и других металлов путем расплавления их, например, в плазменной печи в присутствии углерода в качестве восстановителя (Цветков Ю.В. и другие "Низкотемпературная плазма в процессах восстановления", М.: Наука, 1980, с. с. 265-267, 279-282). Поэтому задачей изобретения является получение порошка из кермета, являющегося недорогим в изготовлении, экономичным, но одновременно приближенного по свойствам к высокопроизводительным абразивным порошкам или имеющего иные свойства, благоприятные для процесса шлифования, для того чтобы сократить разницу между высокопроизводительными абразивными порошками и обычными абразивными порошками. Задача решается предложенным способом получения порошка из кермета, состоящего из карбидо-титановой основы и карбидов, нитридов и/или боридов IVb, Vb и VIb подгруппы Периодической системы, включающим использование в качестве исходных веществ оксидов титана и элементов подгрупп, которые расплавляют в присутствии углерода в качестве восстановителя. Отличие предложенного способа состоит в том, что полученный при плавке продукт твердого сплава измельчают и классифицируют с получением абразивного порошка из плотного и в значительной мере не имеющего пор кермета. Желательно в качестве исходного вещества использовать соединения соответствующих элементов, плавку вести на воздухе, в атмосфере азота или в инертной атмосфере, в качестве инертного газа использовать аргон. Предпочтительно к исходной смеси добавлять азотсодержащее соединение в качестве источника азота, которое во время реакции разлагается с образованием азота. Предпочтительно в качестве азотсодержащего соединения использовать соединение - карбамид, продукт - после осуществленной плавки и измельчения - подвергать высокотемпературному отжигу при температурах от 1100 до 2200oС, высокотемпературный отжиг осуществлять в инертном газе, азоте или в вакууме или высокотемпературный отжиг осуществлять в восстановительной атмосфере. В качестве сырья используют, согласно изобретению, оксиды или смеси оксидов, которые превращают в соответствующие карбиды или бориды с помощью сажи, металлов или других восстановителей в присутствии углерод- или борсодержащих соединений. Однако является также возможным в качестве исходных материалов использовать непосредственно соответствующие сплаву порошки кермета или другие соединения. Смеси сырья расплавляют в электродуговой или плазменной печи по выбору на воздухе или в инертной атмосфере. Для получения нитридов или карбонитридов является предпочтительным работать в атмосфере азота. Другим путем получения керметов является так называемый СВС-синтез (самораспространяющийся, высокотемпературный синтез), при котором температуру, требующуюся для расплава или реакции, получают in situ путем соответствующих экзотермических реакций исходного материала. Преимуществом способа изготовления посредством плавки или способом СВС-синтеза является то, что для изготовления плотных частиц кермета или твердого сплава не требуется фаза металл-связка. Структура кермета, оказывающая большое влияние на производительность шлифования, образуется непосредственно из расплава и при необходимости может быть оптимизирована путем дальнейшей термообработки. В зависимости от условий охлаждения и выбора исходных веществ первичные кристаллы кермета имеют диаметр от одной до нескольких сотен микронов. Однако при эвтектическом составе и в зависимости от последующего высокотемпературного отжига может быть получена также значительно более мелкая структура. В качестве продукта получают расплавленный королек твердого сплава, который с помощью заключительного измельчения и просеивания обрабатывают до желаемой зернистости или гранулометрического состава для использования в абразивных материалах. Кроме того, в качестве мелкоизмельченного порошка может использоваться кермет согласно изобретению, в качестве исходного вещества для изготовления отформованных деталей для промышленности огнеупорных материалов, для изготовления быстроизнашивающихся деталей и режущих инструментов. Далее изобретение поясняется с помощью примеров, не ограничивающих изобретение. Примеры выполнения Пример 1 Смесь оксидов, состоящую из 3000 г TiO2 (Ваyеr-титан Т, Bayer AG), 2814 г V2О3 (Treibacher Ind. AG), тщательно гомогенизируют с 2372 г углерода в виде пламенной сажи (не измельченная сажа Lehmann und Voss und Co) для восстановления оксидов в соответствующие карбиды, посредством прессования (пресс фирмы Верех) под давлением 80-110 кН образуют отдельные компактные формы и расплавляют в плавильном реакторе с графитовыми электродами и водоохлаждаемым плавильным тиглем в электрической дуге при 52 В и мощности приблизительно 100 кВт. Водоохлаждение предотвращает бурную реакцию расплава с угольной или графитовой обшивкой плавильной емкости. Из предварительных исследований было выяснено, что часть углерода от электрода переходит в расплав, но путем соответствующего способа плавления это может быть уменьшено до минимума. Поэтому потребность в углероде для восстановления оксидов лежит ниже расчетного теоретического для формального состава. Затем затвердевший королек измельчают в устройствах, обычных для техники измельчения, до зернистости, подходящей для соответствующей цели применения, и классифицируют. Полученный таким образом зернистый материал с формальным составом (Ti0,5V0,5)C0,8 отличается крупнокристаллической структурой с полигональными кристаллами размером от приблизительно 30 мкм до нескольких сотен мкм, почти не имеет пор и имеет чрезвычайно небольшие содержания кислорода и свободного углерода. Поэтому достигается формальный состав, так как не может быть исключено, что во время плавки в электрической дуге компоненты шихты отводятся в различных количествах, частично в виде паровой фазы. Пример 2 Смесь оксидов, составленная из 4000 г ТiO2, 1802 г МоО3 (Н.С. Starck, Grade I) и рассчитанного ниже стехиометрического количества углерода, равного 2250 г, легируют посредством 3 г В4С (электроплавильный завод Kempten, B4С - 100 меш) для достижения незначительного содержания бора в конечном продукте (например, 0,3% В), тщательно перемешивают и гомогенизируют, путем прессования формуют в кусковую форму, далее действуют, как в примере 1. Полученный таким образом зернистый материал с приблизительным формальным составом (Ti0,8Mo0,2) (C0,8B) имеет за счет содержания борида, частично растворенного в структуре решетки, улучшенные характеристики износа по сравнению с нелегированным керметом. Пример 3 5000 г оксида титана смешивают с 1875 г оксида бора (В2О3) и 2450 г сажи для получения кермета с эвтектическим составом (572 мол.% TiC) в системе TiB2 -TiC, гомогенизируют и далее обрабатывают, как в примере 1. Полученный таким образом зернистый материал имеет эвтектическую структуру из кристаллов TiC и Ti B2 размером в пределах от предпочтительно 1 до 10 мкм и благодаря структуре отличается особыми прочностными свойствами. Оксид титана может также быть частично заменен добавкой оксида элементов IVb, Vb, VIb группы периодической системы. Пример 4 Смесь исходного материала, состоящую из 5000 г TiO2, 1548 г борной кислоты (Н3ВО3) и 2300 г пламенной сажи, для получения кермета из системы TiC TiB2 обрабатывают, согласно предыдущим примерам, компонентом приблизительно 80 мол.% TiC и 20 мол.% TiB2. Сплав отличается равномерно распределенными кристаллами TiB2 с предпочтительным размером от 1 до 20 мкм, заделанных в основную матрицу из TiC. Пример 5 5000 г оксида титана и 1545 г ZrO2 (Baddeleyit BC 99 SH, Foskor Ltd.) и 2600 г углерода в виде пламенной сажи обрабатывают так же, как в примере 1. Затем готовый зернистый материал отжигают в инертной атмосфере при температурах от 1100oС до 2200oС для получения мелких расслоений, состоящих из твердого раствора С, содержащего карбид Ti (TiZr) и карбид С и Zr (Zr, Ti). Пример 6 Готовят смесь из 3000 г TiO2, 2316 г МоО3 и 1900 г сажи и обрабатывают в соответствии с примером 1 с той разницей, что расплавление смеси оксида и сажи осуществляют при подводе газа азота во время процесса плавки для получения карбонитридов в конечном продукте. Оценку шлифовальной способности керметов осуществляют на основе испытания нанесением рисок на фракцию от 0,5 до 1 мкм по сравнению с обычными абразивными материалами по следующим параметрам: Материал - 100 Сr 6 (1.3505), твердость 66 HRC Скорость резания - 30 м/с Подача изделия - 0,5 мм/с Подача - 0,020 мм Смазочно-охлаждающее вещество - 3% Esso BS 40 Заданный коэффициент мощности рассчитывается исходя из частного от поперечного сечения следа от царапины 1 мм к поперечному сечению следа от царапины длиной 25 мм. Результаты представлены в таблице. Неожиданным образом было обнаружено, что керметы на основе карбида титана, полученные посредством предложенного способа путем процесса плавки, имеют высокую твердость и одновременно также относительно высокую вязкость и благодаря этому могут успешно использоваться в качестве абразивного порошка.

Формула изобретения

1. Способ получения порошка из кермета, состоящего из карбидо-титановой основы и карбидов, нитридов и/или боридов IVb, Vb и VIb подгрупп Периодической системы, включающий использование в качестве исходных веществ оксидов титана и элементов подгрупп, которые расплавляют в присутствии углерода в качестве восстановителя, отличающийся тем, что полученный при плавке продукт твердого сплава измельчают и классифицируют с получением абразивного порошка из плотного и в значительной мере не имеющего пор кермета. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве исходного вещества используют соединения соответствующих элементов. 3. Способ по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что плавку ведут на воздухе, в атмосфере азота или в инертной атмосфере. 4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве инертного газа используют аргон. 5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что к исходной смеси добавляют азотсодержащее соединение в качестве источника азота, которое во время реакции разлагается с образованием азота. 6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что в качестве азотсодержащего соединения используют карбамид. 7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что продукт - после осуществленной плавки и измельчения подвергают высокотемпературному отжигу при температуре 1100-2200oС. 8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что высокотемпературный отжиг осуществляют в инертном газе, азоте или в вакууме. 9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что высокотемпературный отжиг осуществляют в восстановительной атмосфере.

РИСУНКИ

Рисунок 1

www.findpatent.ru

Наждачный порошок - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Наждачный порошок

Cтраница 1

Наждачный порошок не следует применять для притирки поверхностей мягких металлов, так как он оставляет на них глубокие царапины. [1]

Наждачный порошок и оксид меди засыпают в жидкое стекло и растирают до получения однородной мас - СЫ. [3]

Наждачные порошки наклеивают столярным клеем или жидким стеклом. [4]

Наждачные порошки хранятся в специальных устройствах бункерного типа. [5]

Наклейку наждачных порошков на войлочный крут производят столярным клеем пли жидким стеклом, путем прокатывания предварительно нагретого до 50 - 60 С круга по слою абразивного порошка. Полировальные круги изготовляют из фетра, войлока, бязи, сукна и других материалов. В полировальных пастах абразивным материалом являются: тонкий наждачный порошок ( минутник), венская известь, крокус и окись хрома. Наиболее целесообразно полирование фетровыми кругами с пастой на основе окиси хрома. [6]

Карборунд применяется для производства наждачных порошков и обработки хрупких металлических изделий, для футеровки высокотемпературных печей и для других Целей. [7]

Карборунд применяется для производства наждачных порошков и обработки хрупких металлических изделий, для футеровки высокотемпературных печей и для других целей. [8]

Пасту для шлифования приготовляют из мелкого наждачного порошка, смешиваемого с часовым маслом. Она должна быть достаточно вязкой. [9]

В качестве наполнителей могут быть использованы мелкий наждачный порошок, гранитная крошка и металлические опилки твердых сплавов. Все покрытия армируются стеклотканью. [10]

Для притирки клапанов применяют пасту из наждачного порошка и машинным маслом. Первоначально производят притирку более грубой пастой, а затем - тонкой, чтобы поверхность клапана была хорошо отшлифована. Притирка заканчивается при получении сплошной матовой поверхности на притираемой плоскости. Для проверки плотности притертого клапана в него наливают немного керосина, который при хорошей притирке не должен проходить через пластинку. После притирки все детали клапана и места их установки тщательно промывают керосином и вытирают чистой тряпкой. Затем клапаны собирают и проверяют правильность сборки. [11]

В слесарном деле обычно ограничиваются применением наждачных порошков, полученных после оседания их на дно в течение 5, 10, 15 и 30 мин. Из этих порошков по зернистости пятиминутный порошок будет самым крупным, дающим наиболее грубую обработку, а тридцатйминутный наиболее мелким, позволяющим получать самую чистую обработку поверхности, по сравнению с другими порошками данной группы. [12]

В качестве абразива используют кварцевый песок, наждачный порошок, электрокорунд, пемзу и другие материалы. Их зернистость и продолжительность обработки устанавливают опытным путем в зависимости от природы диэлектрика, требуемой шероховатости поверхности и размеров деталей. Для отделки пуговиц, украшений и другой фурнитуры из пластмасс ( полистирол, аминопласт, фенопласт) применяют кирпичную пыль, просеянную через сито с отверстиями 0 125 мм. Однако механическая обработка не всегда обеспечивает достаточное сцепление покрытия со многими диэлектриками, часто значительно ухудшает декоративные свойства, не позволяет подготавливать поверхности деталей со сложным рельефом. [14]

Страницы: 1 2 3 4 5

www.ngpedia.ru

Абразивный порошок для струйной очистки: применение и свойства

Абразивный порошок — один из самых современных материалов для струйной очистки бетонных, металлических и каменных поверхностей перед окраской. Используют его для антикоррозионной защиты в таких отраслях промышленности, как энергетика, машиностроение, мостостроение и нефтегазовом секторе. Получают порошок из отходов никелевого и медеплавильного производств, путем дробления гранулированных шлаков. Абразивные материалы известны под другими названиями — купершлак, никельшлак и граншлак. Купершлак — отходы медной промышленности, никельшлак — никелевой, а название граншлак происходит от формы частиц, которые представляют собой гранулы. Обработка поверхностей абразивоструйной очисткой является на сегодняшний день одной из самых прогрессивных — получаем глубокую очистку поверхностей от ржавчины, старых покрытий, окалин. Одновременно с этим, есть возможность получить необходимый профиль поверхности, который необходим для данного покрытия.

Несколько слов следует сказать об оборудовании. Пескоструй или пескоструйная обработка — это холодный способ, с помощью которого обрабатывают поверхности. По способам обработки, пескоструйные установки разделяются на 2 типа — открытый и закрытый, а по способу подачи абразива — напорного типа и инжекторного. Обработка поверхностей производится при помощи пескоструйного, гидроабразивного или пламенно-абразивного метода.

По требованию многих зарубежных и некоторых российских производителей, в соответствии с технологией нанесения защитных покрытий, подготовка поверхности обязана производиться при помощи абразивного порошка и абразиво-струйным методом. Ряд производителей, при подготовке поверхностей абразивным порошком, дают гарантию на 10, а на некоторые виды покрытия и до 20 лет гарантии.

В нынешнее время, многие используют вместо абразивного порошка — кварцевый песок, который проигрывает по всем показателям. Расход абразивного порошка в 3-4 раза меньше, а производительность выше в несколько раз. При выполнении работ с помощью абразивного порошка, существенно сокращается время выполнения работы, что влечет за собою не только экономию абразивного материала, но и сокращает трудозатраты.

Во время ударов кварцевого песка о поверхность обработки, образуется множество частиц мелкой пыли, которая загрязняет не только рабочее место, но и обрабатываемую деталь. Для удаления пыли, требуется произвести ряд трудоемких операций, которые влекут за собой потерю немалых денежных средств и времени. Если обрабатываемую деталь не избавить от кварцевой пыли, то между покрытием и деталью образуются пустоты, которые повлекут за собой отслоение антикоррозионного покрытия через 2-3 года. Абразивный порошок избавит от этой проблемы. После удара об обрабатываемую поверхность, за счет структуры и размера частиц, не образуется пыли, остаются только мелкие частицы абразивного порошка, которые легко удаляются при помощи щетки и обдува поверхности. Упакованный абразивный порошок, в мягких контейнерах МКР 1, может храниться даже на открытых площадках без изменения своих свойств.

Поделиться записью

kwt-stroy.ru

Абразивный порошок/песок

Абразивный порошок/песок — Вопросы выбора

Прежде чем покупать какое-либо оборудование необходимо тщательным образом рассмотреть его технические аспекты и экономическую целесообразность.

Постоянное стремление к наиболее дешевому решению вопроса диктуется отсутствием финансовых средств. Это можно понять. Но с другой стороны, такое решение о капиталовложениях ведет к многолетней финансовой нагрузке на предприятие. Поэтому принятые решения должны опираться на оптимальные факторы.

Дальнейшая информация, должна помочь в принятии оптимальных решений связанных с капиталовложением.

Защита от коррозии различных строительных объектов является важной проблемой – особенно, когда промышленная сфера развивается высокими темпами.

Нужно не только сохранять то, что только строится в нынешнее время, но и поддерживать в надлежащем состоянии уже существующие строения – например, архитектурные памятники или объекты инфраструктуры города.

Одна из прописных истин антикоррозийной обработки – качественная очистка. При нанесении защитного лакокрасочного покрытия на объект необходимо очистить поверхность от старых покрытий, окалины, ржавчины. Поверхность объекта должна быть такой, чтобы обеспечить достаточную адгезию с защитным покрытием – это определяется профилем поверхности, который, в свою очередь зависит от выбора материала, с помощью которого будет производиться обработка.

Для очистки поверхности одинаково часто используется как песок, так и абразивный порошок. Многие предприятия не видят существенных различий между ними и выбирают песок по причине его невысокой цены. Как говорится, если не видно разницы, то зачем платить больше?

Песок – привычный, доступный и довольно-таки дешевый материал для очистки поверхности. Этот материал, как и абразивный порошок, заблуждаясь, наделяют различными свойствами. Стоит разобраться, где миф, а где реальность, чтобы принимать правильное решение при выборе материала для очистки поверхности.

МИФ ПЕРВЫЙ: Песок не требует соблюдения специальных условий хранения.

Несмотря на распространенное мнение, что песок может храниться в любых условиях (так же, как он содержится в природной среде), соблюдение всех требований к сушке, транспортировке и хранению песка необходимо! При отсутствии определенных условий он легко меняет свои характеристики, чем ухудшает производительность и качество работ.

МИФ ВТОРОЙ: Песок очищает поверхность так же хорошо, как абразивный порошок.

Бытует мнение, что песок может очистить поверхность на том же уровне, что и абразивный порошок. Однако это не так: даже при соблюдении всех условий песок плохо профилирует поверхность. Максимальная степень очистки при работе с песком – всего лишь Sa 2.

К тому же, пыль оседает на очищаемой поверхности и уменьшает ее адгезию с защитным покрытием. Ввиду такой особенности песка, краска, нанесенная сверху, начинает «пузыриться». Процесс коррозии протекает в таких условиях гораздо быстрее, результат – стремительное разрушение окрашенного объекта.

МИФ ТРЕТИЙ: Пескоструйная очистка безопасна для человека и окружающей среды – это же материал природного происхождения.

Способы добычи песка сами по себе могут являться опасными для жизни человека и окружающей среды – кварцевый песок получается путем взрыва кварцевой жилы и последующего его просеивания и обработки. Соответственно, в процессе добычи можно наблюдать повышенное пылеобразование. Результат довольно-таки плачевный: пыль загрязняет воздух и способствует развитию легочных заболеваний у населения.

Дело в том, что песок содержит более 1% кварца в чистом виде. При добыче песка или пескоструйной очистке двуокись кремния находится в воздухе в виде пыли, а при дыхании она оседает на стенках легких человека. С большой долей вероятности это вызывает у абразивоструйщика, не использующего средства индивидуальной защиты и окружающих его людей силикоз – заболевание, которое часто приводит к раку легких, а затем и к летальному исходу.

Для многих станет неожиданностью, что в большинстве развитых стран было принято и действует постановление о запрете очистки поверхности материалами, содержащими кварц в свободном виде. Это было сделано еще в 50–60-х гг. XX века! Несмотря на аналогичный запрет в России, принятый в 2003 году, песок продолжает активно применяться промышленными предприятиями для очистки поверхности – даже в таких крупных городах, как Санкт-Петербург или Москва – и с применением воды для снижения пылеобразования, и без.

Новое – значит, ненадежное?

Всем известно, что абразивный порошок производят из отходов металлургического производства. Так как это материал, появившийся сравнительно недавно, многие люди не считают очистку поверхности при помощи абразива действительно надежной и безопасной. И находят причины отказаться от порошка в пользу песка.

МИФ ЧЕТВЕРТЫЙ: Абразивный порошок получается в результате металлургического производства – значит, содержит вредные соединения и наносит урон окружающей среде и здоровью.

Абразивный порошок получается искусственно, путем переработки шлаков медеплавильного (купрошлак) или никелевого (никельшлак) производства. Несмотря на распространившееся мнение о вреде, такие абразивы безопасны и экологичны благодаря низкому пылеобразованию и отсутствию в своем составе кварца в чистом виде. Любой абразивный порошок проходит сертификацию и соответствует стандартам.

К тому же, при производстве абразивного порошка используются шлаковые отвалы металлургического производства, которые нуждаются в утилизации – в результате получается продукт вторичного рынка меди или никеля.

Отходы после абразивоструйной очистки утилизируются как строительные, также могут использоваться в качестве наполнителей для бетонных конструкций или в дорожном строительстве.

МИФ ПЯТЫЙ: После абразивоструйной очистки остаются грязные следы.

Действительно, абразивные порошки имеют черный цвет. Несмотря на это, остатки абразива после очистки не требуют специальных мер по удалению с поверхности. В то время как песок нужно удалять с поверхности путем водного обеспыливания.

МИФ ШЕСТОЙ: Абразив экономически не выгоден по сравнению с песком.

Абразив расходуется так же, как и песок, при более высокой стоимости. В отличие от песка, абразивный порошок может быть рекуперирован – использован повторно. При ударе о поверхность его частички разбиваются на более мелкие, но могут использоваться повторно для получения высокопрофилированной поверхности. В то время как песок разбивается в пыль диаметром 15–30 микрон, которая кроме загрязнения рабочей зоны забивается между пиками обработанной поверхности покрытой на 70–85% частицами кварцевого песка. Для удаления этих частиц с поверхности требуется проведение трудоёмких операций по обеспыливанию (смывание водой с высоким давлением), которые влекут затраты денежных средств и времени.

Таким образом, на обработку 1 квадратного метра поверхности песка потребуется 50–70 кг, в то время как абразива – всего 15–35 кг, что говорит об более экономичном потреблении абразивного порошка.

Предприятия, отдавшие предпочтение абразиву, отмечают возможность выбирать из разных фракций в зависимости от желаемого профиля. Абразив широко используют для очистки металлических, кирпичных, бетонных, каменных поверхностей. Может использоваться для шлифовки и полировки стеклянной или деревянной поверхности.

К тому же, известные производители лакокрасочных материалов – Tikkurila, Hempel, Jotun и др. – дают гарантию на эксплуатацию своих покрытий от 10 до 20 лет при условии обработки поверхности абразивом до определенной степени. Значит, абразивные порошки действительно получают положительные оценки профессионалов!

Что выберете Вы?

Подумайте: урон окружающей среде или переработка промышленных отходов? Sa 2 или Sa 3? Стоимость или здоровье? Выбросить или использовать снова? Коррозия и разрушение или отличная адгезия покрытия и поверхности? – и решите, какой материал для очистки поверхности Вы выберете в следующий раз. И мы надеемся, что Вы сделаете правильный выбор.

Источник: Промышленный портал 1akz.ru

Абразивный порошок "УРАЛГРИТ" от компании "Анди Спец Импорт" и его преимущества

Струйная обработка предлагает различные возможности применения в зависимости от применяемого абразива.

чистота фракционного и химического состава
изготовление любого фракционного состава от 0,1 до 3,0 мм
высокое качество подготовки поверхности
высокая производительность выполнения работ
снижение трудозатрат
безопасность для производителей работ и окружающего персонала
снижение затрат за счет частичной рекуперации абразива
удобство хранения и перемещения
удобная погрузка силами поставщика
гибкие условия для оптовых покупателей
всегда в наличии на производственных складах в г.Атырау и г.Актау
Оптовые поставки оговариваются персонально
По договоренности возможна поставка в регионы Республики Казахстан, Туркменистан, Узбекистан, Азербайджан.

Компрессор

Компрессор не является составным узлом устройства для струйной обработки, но его технические параметры оказывают значительное влияние на качество и производительность очистки. Рассмотрим 3 основных параметра компрессора:

производительность по сжатому воздуху;
номинальное давление;
качество сжатого воздуха

Производительность компрессора является его главным параметром, который определяет производительность по очистке. Например, компрессоры мощностью 0,75 кВт и 75 кВт развивают одинаковое давление сжатого воздуха 7 бар, но при этом первый имеет производительность 0,11 – 0,12 м3/мин, а второй 11,3 – 12,7 м3/мин. И только второй обеспечит необходимые условия для струйной очистки.

Пример: При давлении 7 бар через сопло 9,5мм за одну минуту проходит 5,3 м3 сжатого воздуха. Если производительность компрессора составляет только 4,2 м3/мин, то в сопле никогда не получим давления в 7 бар, а только около 4, 9 бар. Снижение рабочего давления на 0, 07 бар приводит к снижению качества очистки на 1%. В нашем случае потеря производительности очистки составит около 45%.

Рабочее давление при очистке стальной дробью должно находиться в границах 6,3 – 7 бар. Применение давление более 7 бар нецелесообразно, так как приводит к быстрому дроблению абразивного материала без видимого увеличения производительности очистки.

Качество сжатого воздуха определяется содержанием в нём воды и масла. Очистка от влаги обеспечивается специальным устройством – влагоотделителем. Количество масла содержащегося в сжатом воздухе, зависит от типа компрессора и его технического состояния. Современные компрессоры обеспечивают подачу сжатого воздуха без масла.

Качество сжатого воздуха, особенно важно при замкнутом обращении металлического абразивного материала. Присутствие масла в сжатом воздухе ведёт к загрязнению абразива материала и переносу масла на очищаемую поверхность. Вода может привести к увлажнению абразивного материала, сбоям в работе клапанов подачи абразива, а зимой приведёт смерзанию абразива и выходу из строя оборудования.

Эксплуатационные параметры работы оборудования

Они зависят от технического решения конструкции. К основным параметрам следует отнести:

удобство эксплуатации;
эффективность работы вентиляции и степени очистки удаляемого воздуха;
текущие потери абразива в рабочем цикле;
эффективность очистки от загрязнения;
мощность в кВт;
эксплуатационные затраты;
разовая стоимость очистки оборудования.

Под удобством эксплуатации следует подразумевать действительное время работы оборудования относительно календарного, это определяется работоспособностью оборудования, возвратом абразивного материала в работу, необходимыми перерывами для технического обслуживания, ремонтными работами, а также аварийностью в работе.

Под текущими потерями абразивного материала следует понимать застойные зоны в системе его транспортировки, где абразив залегает и требует периодического удаления вручную. Это явление часто наблюдается в системе механической подачи абразивного материала.

Эффективность очистки влияет на количество дроби удаляемой из рабочей зоны во время отделения загрязнении, (это касается, как правило, мелких фракций) и важным является тот факт, имеется ли возможность регулирования характеристик сепаратора.

Установленная мощность влияет на стоимость очистки. Эффективность вентиляции рабочей зоны камеры, влияет на условия работы операторов и их производительность, а значит и на стоимость абразивной очистки. В стоимости обработки поверхности сосредоточены все затраты на эксплуатацию оборудования, включая амортизационные отчисления.

Способ и время реализации капиталовложений

Вопрос сводится к запуску оборудования в производство от момента принятия решения о его покупке или изготовлении собственными силами. Способ реализации может играть значительную роль, если заказчик оборудования имеет возможность изготовления узлов оборудования на своём предприятии при имеющихся производственных резервах. Проблему создаёт только сложность изготовления отдельных узлов и их работоспособность.

Журнал:”Покраска Профессиональная” (2)2003

Основные сведения об абразивных материалах на основе никелевого шлака

Существует три вида абразивных материалов:

природного происхождения;
произведенные;
из побочных продуктов.

К природным абразивам относятся минеральные — песок, кремень, гранат, цирконий и другие минералы. Произведенные абразивы специально изготавливаются для струйной обработки. Среди них дробь (в том числе колотая), пластик, стеклянные шарики, оксид алюминия, карбид кремния и другие. Абразивоструйные материалы на основе побочных продуктов получаются в результате производственных процессов. Среди них шлак, получаемый при выплавке металла или производстве электроэнергии.

Никельшлак — продукт, получаемый из гранулированных шлаков никелевого производства. держания пылевидной фракции), тем тоньше, ювелирнее обработка.Фракционный состав гранул никельшлака колеблется в пределах 0,1-3,5 мм.

Твердость — свойство материала сопротивляться проникновению в него другого твердого тела, а также свойство более твердого тела проникать в другие материалы. Твердость определяется как величина нагрузки, необходимой для начала разруше¬ния минерала.

Воздействие абразивного материала на обрабатываемую поверхность определяется его твердостью. Если абразив тверже субстрата, он оставит профиль на поверхности. Если он мягче поверхности, но тверже покрытия, он удалит покрытие.

Твердость абразивного материала измеряется по шкале Мооса (за исключением стальных абразивов). По данной шкале степень твердости определяется значениями от 1 до 10. При этом 1 означает, что материал мягкий, как тальк, а 10 — твердый, как алмаз.

Твердые абразивы эффективнее в сложных случа¬ях: при удалении ржавчины и прокатной окалины, а мягкие больше подходят для тонкой очистки.

Гранулы никельшлака имеют высокую твердость (6-7 по шкале Мооса), что позволяет достичь степени очистки Sa 3 (чистый металл без включений ржавчины и старых покрытий). Никельшлак хорошо профилирует поверхность (насечка 60-120 мкм), что благоприятно сказывается на адгезии. Абразивный порошок из никельшлака предназначен для удаления старых покрытий, окалины и ржавчины с металлических, кир¬пичных, бетонных, каменных поверхностей перед нанесением защитного покрытия.

Прочность — свойство материала сопротивляться разрушению под действием внутренних напряже-ний, возникающих под воздействием внешних сил. Прочность подразделяют на статическую, под действием постоянных нагрузок, динамическую и усталостную (выносливость), имеющую место при действии циклических переменных нагрузок.

Согласно методике определения динамической прочности абразивного порошка (изложенной в ТУ 3989-002-82101794-2008), у никельшлака данный коэффициент составляет не менее 10 ед. Прочность гранул абразивного порошка из никельшлака обеспечивает низкий уровень запыленности в процессе очистки. Не требуется дополнительное обеспыливание поверхностей, что упрощает технологию струйной обработки.

Коэффициент абразивной способности. Под абразивной способностью понимают возможность одного материала обрабатывать другой или группу различных материалов. Абразивная способность определяется количеством сошлифованного за определенное время материала.

Для определения абразивной способности исследуемый материал помещают между двумя металлическими или стеклянными дисками, которые вращаются в противоположных направлениях. По количеству съема металла или стекол с поверхности дисков за определенный промежуток времени судят об абразивной способности исследуемого материала.

Абразивная способность зависит от вида шлифуемых материалов, режима работы, вязкости и прочности зерен. Чем меньше в абразивном материале примесей, тем выше его абразивная способность.

Для сравнения коэффициент абразивной способности абразивного порошка из никельшлака равен 4,4-4,6 мг, а из купершлака — 4,0-4,2 мг.

Ударная вязкость. Это свойство абразива показывает, как долго частица не разрушается при ударе о поверхность. Удар¬ная вязкость напрямую зависит от твердости частицы (у никельшлака 7,0 по Моосу, у купершлака 5,5-6,0).

При обработке абразивным порошком с малой ударной вязкостью на обрабатываемой поверхности образуется большое количество мелкой пыли диаме¬тром 15-30 микрон, которая кроме загрязнения рабочей зоны забивается между пиками обработанной поверхности на 70-85% покрытой мелкими частицами в виде пленки, не заметной для человеческого глаза. Для удаления этих частиц требуется проведение трудоемких операций по обеспыливанию (смывание водой с высоким давлением), которые влекут дополнительные финансовые и временные затраты.

Использование абразивного порошка из никельшлака за счет его высокой удельной вязкости существенно снижает вышеуказанные затраты на очистку объекта.

Химический состав — это совокупность химических элементов и их соединений.

Оптимальный химический состав никельшлака выгодно отличает его от других абразивных материалов, представленных на рынке. Например, в купершлаке содержится до 40% окислов железа, что приводит к активному искрообразованию в процессе струйной очистки металлических поверхностей. Никельшлак не искрит и полностью взрыво- и пожаробезопасен. Абразивный порошок, произведенный из никельшлака долго не разрушается при ударе об очищаемую поверхность благодаря высоким показателям динамической прочности (более 10 ед.), существенно снижает расход абразивного материала и многократно повышает производительность процесса очистки.

Твердость гранул абразивного порошка из никельшлака (7 Моос) обеспечивает низкий уровень запыленности в ходе подготовки поверхности, что способствует удобству, безопасности и экологич-ности проведения абразивоструйных работ. Современная технология фракционирования позволяет достигать оптимального гранулометрического состава порошка. Сбалансированный диапазон размеров гранул и высокая абразивная способность никельшлака обеспечивают равномерную структуру и шероховатость очищаемой поверхности, гарантируя в дальнейшем надежное сцепление защитных покрытий с поверхностью (адгезию).

asi-grit.kz

Способ изготовления абразивного порошка | Банк патентов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Изобретение относится к способу получения абразивного порошка из кермета на основе карбида титана с легирующими компонентами из группы карбидов, нитридов и/или боридов IVb, Vb и VIb подгрупп Периодической системы. Абразивные материалы условно можно разделить на две большие группы. В так называемых обычных абразивных материалах в качестве абразивного порошка используют корунд, карбид кремния или другие абразивные соединения, известные достаточно давно, которые можно дешево изготовить или получить, однако их производительность ограничена недостаточной твердостью или отсутствием вязкости, или прочими свойствами, неблагоприятными для процесса шлифования, например химической реактивностью и пр. Поэтому в настоящее время возросло количество так называемых супер-абразивов, таких как алмаз и кубический нитрид бора, отличающихся сверхвысокой твердостью и как результат этого высокой производительностью абразивного материала. Недостатком супер-абразива является высокая стоимость изготовления самого абразивного порошка. Затраты являются в тысячи - десятки тысяч раз большими по сравнению со стоимостью изготовления обычных абразивных порошков в пересчете на эквивалентное количество абразивного порошка. Несмотря на это для определенных областей использования рассчитывают благоприятное соотношение между ценой и производительностью исходя из производительности, уменьшенного времени простоев машин и незначительного расхода самого абразивного материала. В любом случае объем использования высокопроизводительных абразивных материалов ограничен высокой стоимостью изготовления. Наряду с высокой твердостью, идеальный абразивный порошок должен иметь другие благоприятные свойства, такие как высокая вязкость, химическая и термическая стойкость, хорошая теплопроводность и так далее. Если принимать во внимание только твердость, то к высокопроизводительным абразивным порошкам больше всего подходят карбиды, нитриды, бориды или смеси из них. Так, например, карбиды, нитриды и бориды элементов переходных групп имеют высокий металлический характер и отличаются высокой твердостью и высокими точками плавления. В отношении состава эти соединения, отличающиеся по своему стехиометрическому формальному составу, являются стабильными в широком диапазоне. Несмотря на то, что в отдельных литературных источниках уже обсуждается использование кермета в качестве абразивного порошка или абразивного материала, коммерческое использование его в качестве абразивного порошка в большем объеме еще не известно. Обычно керметы получают прямым превращением из элементов путем восстановления оксидного порошка в присутствии угля, реакции оксидного порошка в присутствии угля и соединений азота, азотосодержащих газов или соединений, содержащих бор, путем реакций между твердыми частицами и газом, или с помощью газофазных реакций (например, из галогенов путем превращения с помощью органо-металлических соединений). Во всех вышеназванных случаях получается кермет в виде мелкозернистого порошка, с зернистостью в нижней микронной области. Однако для большинства применений в качестве абразивного материала подходит плотная, непористая и относительно крупная фракция. Для получения крупной, плотной и непористой фракции порошки следует прессовать и спекать в присутствии добавок, способствующих спеканию, и/или связующих металлов. Однако полученные таким образом спеченные тела имеют все же вследствие высокого содержания связующего металла лишь ограниченную твердость или проявляют в чистой форме такую высокую хрупкость, что они являются непригодными в качестве абразивного материала. Поэтому до настоящего времени керметы использовались в промышленности абразивных материалов только в мелкозернистой форме в качестве материала с абразивными свойствами и полирующих средств. В немецких заявках на патент DE 2 842 042 и DE 2 646 206 раскрыты частицы абразивного вещества на основе TiC, TaC и ZrC, основная матрица которых содержит кристаллические частицы карбида титана. Недостатком этих уплотненных горячим прессованием материалов является дорогостоящий способ изготовления и сохраняющаяся несмотря на высокую стоимость способа остаточная пористость, затрудняющая экономическое и широкое использование в процессах шлифования. Использование материалов такого рода в достойном упоминания количестве в промышленности абразивных материалов неизвестно. Из патента США US 51 94 237 известен композитный материал на основе карбида титана, в котором исходные материалы расплавляют в электродуговой печи в атмосфере аргона. Продукт состоит из кристаллов карбида титана, заделанных в металлическую матрицу. Наиболее близким является способ получения порошка из кермета, состоящего из карбидо-титановой основы и карбидов, нитридов и/или боридов других металлов, в том числе и IVb, Vb и VIb подгруппы Периодической системы, включающий использование в качестве исходных веществ оксидов титана и других металлов путем расплавления их, например, в плазменной печи в присутствии углерода в качестве восстановителя (Цветков Ю.В. и другие "Низкотемпературная плазма в процессах восстановления", М.: Наука, 1980, с. с. 265-267, 279-282). Поэтому задачей изобретения является получение порошка из кермета, являющегося недорогим в изготовлении, экономичным, но одновременно приближенного по свойствам к высокопроизводительным абразивным порошкам или имеющего иные свойства, благоприятные для процесса шлифования, для того чтобы сократить разницу между высокопроизводительными абразивными порошками и обычными абразивными порошками. Задача решается предложенным способом получения порошка из кермета, состоящего из карбидо-титановой основы и карбидов, нитридов и/или боридов IVb, Vb и VIb подгруппы Периодической системы, включающим использование в качестве исходных веществ оксидов титана и элементов подгрупп, которые расплавляют в присутствии углерода в качестве восстановителя. Отличие предложенного способа состоит в том, что полученный при плавке продукт твердого сплава измельчают и классифицируют с получением абразивного порошка из плотного и в значительной мере не имеющего пор кермета. Желательно в качестве исходного вещества использовать соединения соответствующих элементов, плавку вести на воздухе, в атмосфере азота или в инертной атмосфере, в качестве инертного газа использовать аргон. Предпочтительно к исходной смеси добавлять азотсодержащее соединение в качестве источника азота, которое во время реакции разлагается с образованием азота. Предпочтительно в качестве азотсодержащего соединения использовать соединение - карбамид, продукт - после осуществленной плавки и измельчения - подвергать высокотемпературному отжигу при температурах от 1100 до 2200oС, высокотемпературный отжиг осуществлять в инертном газе, азоте или в вакууме или высокотемпературный отжиг осуществлять в восстановительной атмосфере. В качестве сырья используют, согласно изобретению, оксиды или смеси оксидов, которые превращают в соответствующие карбиды или бориды с помощью сажи, металлов или других восстановителей в присутствии углерод- или борсодержащих соединений. Однако является также возможным в качестве исходных материалов использовать непосредственно соответствующие сплаву порошки кермета или другие соединения. Смеси сырья расплавляют в электродуговой или плазменной печи по выбору на воздухе или в инертной атмосфере. Для получения нитридов или карбонитридов является предпочтительным работать в атмосфере азота. Другим путем получения керметов является так называемый СВС-синтез (самораспространяющийся, высокотемпературный синтез), при котором температуру, требующуюся для расплава или реакции, получают in situ путем соответствующих экзотермических реакций исходного материала. Преимуществом способа изготовления посредством плавки или способом СВС-синтеза является то, что для изготовления плотных частиц кермета или твердого сплава не требуется фаза металл-связка. Структура кермета, оказывающая большое влияние на производительность шлифования, образуется непосредственно из расплава и при необходимости может быть оптимизирована путем дальнейшей термообработки. В зависимости от условий охлаждения и выбора исходных веществ первичные кристаллы кермета имеют диаметр от одной до нескольких сотен микронов. Однако при эвтектическом составе и в зависимости от последующего высокотемпературного отжига может быть получена также значительно более мелкая структура. В качестве продукта получают расплавленный королек твердого сплава, который с помощью заключительного измельчения и просеивания обрабатывают до желаемой зернистости или гранулометрического состава для использования в абразивных материалах. Кроме того, в качестве мелкоизмельченного порошка может использоваться кермет согласно изобретению, в качестве исходного вещества для изготовления отформованных деталей для промышленности огнеупорных материалов, для изготовления быстроизнашивающихся деталей и режущих инструментов. Далее изобретение поясняется с помощью примеров, не ограничивающих изобретение. Примеры выполнения Пример 1 Смесь оксидов, состоящую из 3000 г TiO2 (Ваyеr-титан Т, Bayer AG), 2814 г V2О3 (Treibacher Ind. AG), тщательно гомогенизируют с 2372 г углерода в виде пламенной сажи (не измельченная сажа Lehmann und Voss und Co) для восстановления оксидов в соответствующие карбиды, посредством прессования (пресс фирмы Верех) под давлением 80-110 кН образуют отдельные компактные формы и расплавляют в плавильном реакторе с графитовыми электродами и водоохлаждаемым плавильным тиглем в электрической дуге при 52 В и мощности приблизительно 100 кВт. Водоохлаждение предотвращает бурную реакцию расплава с угольной или графитовой обшивкой плавильной емкости. Из предварительных исследований было выяснено, что часть углерода от электрода переходит в расплав, но путем соответствующего способа плавления это может быть уменьшено до минимума. Поэтому потребность в углероде для восстановления оксидов лежит ниже расчетного теоретического для формального состава. Затем затвердевший королек измельчают в устройствах, обычных для техники измельчения, до зернистости, подходящей для соответствующей цели применения, и классифицируют. Полученный таким образом зернистый материал с формальным составом (Ti0,5V0,5)C0,8 отличается крупнокристаллической структурой с полигональными кристаллами размером от приблизительно 30 мкм до нескольких сотен мкм, почти не имеет пор и имеет чрезвычайно небольшие содержания кислорода и свободного углерода. Поэтому достигается формальный состав, так как не может быть исключено, что во время плавки в электрической дуге компоненты шихты отводятся в различных количествах, частично в виде паровой фазы. Пример 2 Смесь оксидов, составленная из 4000 г ТiO2, 1802 г МоО3 (Н.С. Starck, Grade I) и рассчитанного ниже стехиометрического количества углерода, равного 2250 г, легируют посредством 3 г В4С (электроплавильный завод Kempten, B4С - 100 меш) для достижения незначительного содержания бора в конечном продукте (например, 0,3% В), тщательно перемешивают и гомогенизируют, путем прессования формуют в кусковую форму, далее действуют, как в примере 1. Полученный таким образом зернистый материал с приблизительным формальным составом (Ti0,8Mo0,2) (C0,8B) имеет за счет содержания борида, частично растворенного в структуре решетки, улучшенные характеристики износа по сравнению с нелегированным керметом. Пример 3 5000 г оксида титана смешивают с 1875 г оксида бора (В2О3) и 2450 г сажи для получения кермета с эвтектическим составом (57±2 мол.% TiC) в системе TiB2 -TiC, гомогенизируют и далее обрабатывают, как в примере 1. Полученный таким образом зернистый материал имеет эвтектическую структуру из кристаллов TiC и Ti B2 размером в пределах от предпочтительно 1 до 10 мкм и благодаря структуре отличается особыми прочностными свойствами. Оксид титана может также быть частично заменен добавкой оксида элементов IVb, Vb, VIb группы периодической системы. Пример 4 Смесь исходного материала, состоящую из 5000 г TiO2, 1548 г борной кислоты (Н3ВО3) и 2300 г пламенной сажи, для получения кермета из системы TiC TiB2 обрабатывают, согласно предыдущим примерам, компонентом приблизительно 80 мол.% TiC и 20 мол.% TiB2. Сплав отличается равномерно распределенными кристаллами TiB2 с предпочтительным размером от 1 до 20 мкм, заделанных в основную матрицу из TiC. Пример 5 5000 г оксида титана и 1545 г ZrO2 (Baddeleyit BC 99 SH, Foskor Ltd.) и 2600 г углерода в виде пламенной сажи обрабатывают так же, как в примере 1. Затем готовый зернистый материал отжигают в инертной атмосфере при температурах от 1100oС до 2200oС для получения мелких расслоений, состоящих из твердого раствора С, содержащего карбид Ti (TiZr) и карбид С и Zr (Zr, Ti). Пример 6 Готовят смесь из 3000 г TiO2, 2316 г МоО3 и 1900 г сажи и обрабатывают в соответствии с примером 1 с той разницей, что расплавление смеси оксида и сажи осуществляют при подводе газа азота во время процесса плавки для получения карбонитридов в конечном продукте. Оценку шлифовальной способности керметов осуществляют на основе испытания нанесением рисок на фракцию от 0,5 до 1 мкм по сравнению с обычными абразивными материалами по следующим параметрам: Материал - 100 Сr 6 (1.3505), твердость 66 HRC Скорость резания - 30 м/с Подача изделия - 0,5 мм/с Подача - 0,020 мм Смазочно-охлаждающее вещество - 3% Esso BS 40 Заданный коэффициент мощности рассчитывается исходя из частного от поперечного сечения следа от царапины 1 мм к поперечному сечению следа от царапины длиной 25 мм. Результаты представлены в таблице. Неожиданным образом было обнаружено, что керметы на основе карбида титана, полученные посредством предложенного способа путем процесса плавки, имеют высокую твердость и одновременно также относительно высокую вязкость и благодаря этому могут успешно использоваться в качестве абразивного порошка.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

bankpatentov.ru

Абразивный порошок - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Абразивный порошок

Cтраница 1

Абразивные порошки разводят для поли рования обычно в бензине. [1]

Абразивный порошок, смешанный с окисляющей жидкостью и связывающим материалом, представляет собой притирочную пасту. Они выпускаются в виде кусков цилиндрической формы или пластин. [2]

Абразивные порошки при работе с алмазным диском не требуются, так как их заменяют алмазные вкрапления. [3]

Абразивные порошки ( окись хрома, венскую известь, трепел) используют для изготовления шлифовальных и полировальных паст. [4]

Абразивные порошки с различным размером зерен, наносимые вместе с клеем на полировочные подложки. [5]

Абразивные порошки и пасты обладают различной абразивной способностью. [6]

Абразивный порошок или паста быстро срабатываются ( после 10 - 12 движений), поэтому после указанного количества движений абразивную массу удаляют с поверхности плиты чистой тряпкой и наносят свежую. Притирку со сменой абразивной массы до полной отделки повторяют несколько раз. Окончательную притирку для придания поверхности блеска ведут на одном масле с прибавлением остатков абразивного порошка от предварительной притирки. [7]

Абразивные порошки, твердость которых выше твердости закаленной стали, считаются твердыми; к ним относятся порошки синтетических алмазов, карбид бора, карбид кремния, электрокорунд, наждак и др. Порошки, твердость которых ниже твердости закаленной стали, считаются мягкими - окись хрома, железа, алюминия, олова и др. Для притирки широко применяются пасты ГОИ ( Государственный оптический институт), которые выпускаются в виде цилиндров диаметром 36 мм и высотой 50 мм или в кусках. Пасты ГОИ выпускаются трех сортов: грубая, средняя и тонкая. Грубая паста ( светло-зеленая) имеет абразивы 40 - 17 мкм и служит для предварительной притирки после механической обработки. Средняя паста ( зеленая) с абразивами 16 - 8 мкм дает поверхность более тщательно притертую, чем грубая. Тонкая паста ( черная с зеленоватым оттенком) имеет абразивы менее 8 мкм, применяется для окончательной притирки или доводки и придания поверхности зеркального блеска. [8]

Абразивные порошки, твердость которых выше твердости закаленной стали, считаются твердыми; к ним относятся порошки синтетических алмазов, карбид бора, карбид кремния, электрокорунд, наждак и др. Порошки, твердость которых ниже твердости закаленной стали, считаются мягкими - окись хрома, железа, алюминия, олова и др. Для притирки широко-применяются пасты ГОИ ( Государственный оптический институт), которые выпускаются в виде цилиндров диаметром 36 мм и высотой 50 мм или в кусках. Пасты ГОИ выпускаются трех сортов: грубая, средняя и тонкая. Грубая паста ( светло-зеленая) имеет абразивы 40 - 17 мкм и служит для предварительной притирки после механической обработки. Средняя паста ( зеленая) с абразивами 16 - 8 мкм дает поверхность более тщательно притертую, чем грубая. Тонкая паста ( черная с зеленоватым оттенком) имеет абразивы менее 8 мкм, применяется для окончательной притирки или доводки и придания поверхности зеркального блеска. [9]

Абразивный порошок в смеси со смазкой наносится на полировальный круг ( ленту) или на полируемую поверхность. [10]

Абразивные порошки с различным размером зерен, наносимые вместе с клеем на полировочные подложки. [11]

Абразивные порошки разводят для полирования обычно в бензине. [12]

Абразивный порошок в зону обработки подают вместе с водой обычным насосом, устаналиваемым на металлорежущих станках. Применение электрокорунда снижает производительность в 2 - 3 раза, по сравнению с карбидом бора, поэтому последний применяют чаще. [13]

Абразивный порошок просеивается на специальном сите. Попадание крупных зерен или механических включений приводит к образованию раковин и снижению прочности диска. Абразивную массу перемешивают и выпаривают в противне, помещенном в водяной ванне с электрообогревом. Полученную массу вальцуют в несколько приемов на холодных вальцах с переменным зазором до получения толщины ленты 0 1 - 0 2 мм. Затем куски ленты кладут на чистую, слегка покрытую тальком поверхность картона. [15]

Страницы: 1 2 3 4