163809. lajstromszámú szabadalom • Csiszolóanyag

163809 5 6 delkezik. Ebben az esetben a bevonat és a csiszolószemcse közötti kölcsönhatást a bevonószer sziliciumtartalma, mig a bevonat és a kötőanyag közötti kémiai kölcsönhatást a bevonószer második komponense biztositja, amely utóbbi a kötőanyag anyagához kémiai affinitást mutat. Megfelelő fizikai-mechanikai sajátságok (keménység, hőstabilitás, hővezetőképesség stb,) biztositása érdekében három- vagy többkomponensű bevonatokat is képezhetünk. A szemcsékre előnyösen 0,01-1000/*- vastagságú bevonatot viszUnk fel. Ismeretes, hogy minél vékonyabb a bevonat, annál kisebb a bevonat és a csiszolószer érintkezési zónájában fellépő feszültség. Ezenkivül a komponensek reakciókészsége, pl. diffúziós együtthatója lényegesen nagyobb a vékony bevonatokban (filmekben), mint a tömör anyagokban. Ezért abban az esetben, amikor a szerszám előállitástechnológiájában alkalmazott hőmérséklet viszonylag nem magas (-=-700 C°), és nem biztositható megfelelő mértékű kémiai kölcsönhatás a bevonat és a kötőanyag között (pl. ha a kötőanyag szerves eredetű), a szemcsékre előnyösen vékony, nagyságrendileg 1 jU>-os bevonatokat viszUnk fel. Ha a bevonattal ellátott csiszolőszer-szemcsékből olyan szerszámokat készitiink, amelyek előállítási technológiájában folyékony fémekkel végzett kezelés (átitatás, zsugoritás folyékony fázis jelenlétében vagy forrasztás) szerepel, a szemcsékre 1 /x-nál lényegesen vastagabb bevonatot viszUnk fel. Egykristály-csiszolószerszámok előállitása esetén a bevonatnak kb, 1000 U, vastagságúnak kell lennie. A találmány szerinti csiszolőanyagok felhasználásával széles választékban állithatunk elő különböző kötőanyagokat tartalmazó csiszolószerszámokat. A szerszámok rendeltetésére, ül. a kötőanyag minőségére tekintettel a szemcséket előnyösen a következő összetételű bevonatokkal látjuk el: Egyengető vagy vágó kristályszerszámok előállítására a csiszolőanyagot célszerűen 16-50 suly% sziliciumot és 84-50 suly% rezet tartalmazó bevonattal látjuk el. A réz alkalmazását második komponensként az indokolja, hogy a réz a csiszolószer-kristályok forrasztásához felhasznált ismert forrasztófémekkel igen jó kölcsönhatásba lép. A 16 suly%-nál nagyobb mennyiségű sziliciumot tartalmazó bevonóanyagban szabad szilicium van jelen, amely a forrasztőfémekkel aktiv kölcsönhatásba lép. 50 suly%-nál nagyobb mennyiségű szilicium jelenlétében a bevonat mechanikai szilárdsága csökken. Az optimális bevonat-vastagság ebben az esetben 500-1000 jU>, ugyanis a forrasztás művelete során a bevonat egy része feloldódik, és kisebb vastagságoknál a folyékony forrasztófém a bevonat teljes egészét feloldhatja, Vágőkristály-szerszámok előállítására előnyösen 4,5-50 suly% sziliciumot és 95,5-50 suly% ezüstöt tartalmazó bevonattal ellátott csiszolószemcséket alkalmazunk. A bevonatot előnyösen alkalmazhatjuk forrasztott csiszolószer-egykristályok előállitása esetén,'amikora müveletet kémiailag aktiv közegben Végezzük. Az ezüst alkalmazását második komponens. ként az indokolja, hogy az ezüst igen nagy korrozióállósággal rendelkezik. Ha a bevonat 4,5 suly%-nál nagyobb mennyiségű sziliciumot tartalmaz, a bevonatban szabad állapotú szilicium van jelen, amely növeli a bevonat ké• miai aktivitását a forrasztófémmel végbemenő reakcióban. 50 suly%-nál nagyobb mennyiségű szilicium jelenlétében a bevonat mechanikai ellenállóképessége csökken. Az optimális bevonatvastagság ebben az esetben 500-1000 Aj,, ugyanis a forrasztás során a bevonat komponensei részben oldódnak a forrasztó fémben, és kis bevonatvastagság esetén a bevonóanyag teljes mennyisége feloldódna. Fúró és egyengető szerszámok előállítására előnyösen 0,5-7 suly% sziliciumot és 99,5-93suly% nikkelt tartalmazó bevonattal ellátott csiszolóanyagokat használunk. A fenti összetételű bevonatban (amely szilicium és nikkel szilárd oldata) jelenlevő szilicium stabil kémiai kötést biztosit a bevonat és a csiszolószemcse, pl. gyémánt között. A furő és egyengető szerszámok előállításához alkalmas csiszolószemcsék bevonatában a második komponens (nikkel) alkalmazását az indokolja, hogy a nikkel az átitató fémmel (rézzel) aktiv kölcsönhatásba lép és stabil kötést képez, ugyanakkor a kötőanyaggal (kobalttal) stabil ötvözetet alkot. Megállapítottuk, hogy ha a bevonat 0,5 suly%-nál kevesebb sziliciumot tartalmaz, a szerszám igénybevehetősége egyáltalán nem fokozható, és a gyémánt csiszolóhatása a fúró és egyengető szerszá- -mokban csak kisebb mértékben használható ki. Ha a bevonat sziliciumtartalma meghaladja a 7 suly% értéket, a bevonat a folyékony rézzel végzett átitatás során megolvad, és feloldódik az átitató anyagban. N A bevonat optimális vastagsága kísérleteink szerint 20/1 és 100 JUL között változik. Szerves kötőanyag-alapú csiszolószerszámok előállítására előnyösen 50-70 suly% sziliciumot és 50-30 suly% nikkelt tartalmazó bevonattal ellátott csiszolóanyagokat használunk fel. 50 suly%-ot meghaladó sziliciumtartalom esetén a bevonóanyagban szabad állapotú szilicium van jelen. A szabad sziliciumot a szerves kötőanyag komponensei jól nedvesitik, ennek következtében a szerszám használatakor fokozódik a munka hatékonysága. Megállapítottuk, hogy ha a bevonat sziliciumtartalma 70%-nál nagyobb, a szerves kötőanyagot tartalmazó szerszámok használatakor a munka hatékonysága már nem fokozódik. A nikkel alkalmazását második komponensként az indokolja, hogy egyrészt a nikkel fokozza a hő elvezetését a csiszolószemcsékből, másrészt szilárdítja a bevonatot. Kísérleteink alapján ebben az esetben a bevonat optimális vastagsága 0,5//és 25/z között változik. , Alumíniumot is tartalmazó fém-kötőanyagu csiszolószerszámok előállításához előnyösen 11,5-50 suly% sziliciumot és 88,5-50 suly% aluminiumot tartalmazó bevonattal ellátott csiszolószemcséket használunk fel. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3