Surface modification of synthetic grinding powders diamond with heat-resistant oxides and chlorides liquid phase application method

Abstract

The restrictions to the selection of oxides, which may be interesting in the modification of forging heat-resistant oxides of the surface of diamond grinding powders, are defined. It is shown that the first group of the most efficient applied for modifying the surface of the diamond grinding powders includes the following oxides – B₂O₃, TiO₂, SiO₂ and Al₂O₃. The second group, less effective – ZnO, BaO and CaO. To achieve an additional positive effect from the modification it is possible to consider a double modification of surface of diamond grains with a mixture of oxides of the first group and chloride (СаСl₂, NaCl). The process of grain surface modification of synthetic diamond grinding powders by heat-resistant oxides and chlorides of metals and non-metals by liquid phase application has been studied. The structural characteristics of the external structure have been studied and the quantitative elemental composition of the surface of modified powders has been determined. It is established that to achieve a guaranteed increase in wear resistance of diamond wheels when grinding hard alloys at least 2 times it is recommended to modify the surface of diamond grains with a combination of oxides: B₂O₃ grain surface modification (50 % grain) and Al₂O₃ grain surface modification (50 %).

Визначено обмеження на вибір оксидів, які можуть становити інтерес при модифікуванні штампувальними жаростійкими оксидами поверхні алмазних шліфпорошків. Досліджено процес модифікації поверхні зерен синтетичних алмазних шліфпорошків термостійкими оксидами та хлоридами металів та неметалів методом рідкофазного нанесення. Досліджено структурні характеристики зовнішньої структури та визначено кількісний елементний склад поверхні модифікованих порошків. Показано можливість спрямованого модифікування поверхні алмазних шліфпорошків термостійкими оксидами та хлоридами металів та неметалів. Модифікація поверхні алмазних зерен оксидами та хлоридами підвищує термостійкість синтетичних алмазних шліфпорошків. Встановлено, що для досягнення гарантованого підвищення зносостійкості алмазних кругів при шліфуванні твердих сплавів не менше ніж у 2 рази рекомендується модифікувати поверхню алмазних зерен комбінацією оксидів: В₂О₃ (50% зерна) та Al₂O₃ (50 %). Модифікація поверхні алмазних зерен хлоридом CaCl2 підвищує зносостійкість алмазних кругів максимум в 1,8 рази. Третім прийнятним варіантом є модифікація поверхні зерна комбінацією оксиду та хлориду: модифікація поверхні зерна B2O3 (50% зерна) та модифікація поверхні зерна MgCl₂ (50%). Дана модифікація дозволяє підвищити зносостійкість кругів у 1,4-1,5 рази. Встановлено, що для досягнення мінімальної шорсткості при чистовому шліфуванні слід використовувати алмазні зерна, модифіковані хлоридом натрію або сумішшю (B₂O₃ + NaCl). Зі збільшенням продуктивності шліфування ця залежність зникає і рекомендується використовувати алмазні зерна, модифіковані хлоридом кальцію або сумішшю (B₂O₃ + CaCl₂). Встановлено, що якщо є умова отримання шорсткої поверхні з найбільшою несучою здатністю, використання алмазних зерен з хлоридною модифікацією неприпустимо, і необхідно використовувати алмазні зерна в кругах з комбінацією модифікації поверхні В₂О₃/ Al₂O₃.