Прочность удержания алмазных зерен связкой при эксплуатации шлифовального круга — одно из основных условий его работоспособности. Наряду с этим связка должна обладать антифрикционными свойствами по отношению к обрабатываемому материалу, что способствует снижению теплообразования при их контактировании. Не менее важной является способность связки к изнашиванию в процессе шлифования для освобождения затупившихся зерен я ввода в работу новых из глубины алмазоносного слоя круга (35 , 73, 132 ].
Характер протекания износа в значительной степени определяется составом и физико-механическими свойствами связок, которые принято разделять на металлические, керамические и органические.
Органические связки представляют собой композиции на основе органического связующего — пульвербакалитэ /ПБ/. Б состав матрицы кругов на таких связках вводится наполнитель — порошок железа, карбида бора, стали и др. Объемное его содержание в зависимости от концентрации алмазов/25…І50Ї/ изменяется соответственно от 43,75 до 22,5 f. Концентрация и марка наполнителя существенно влияют на физико-механические свойства матрицы алмазоносного слоя. Гак, наиболее распространенный наполнитель — карбид бора — увеличивает жесткость связки и улучшает самозатачиваемость круга благодаря тому, что его зерна уступают по прочности и твердости алмазным, дробятся, выламываются из связки и значительно ослабляют прочность мостиков связки между алмазными зернами на рабочей поверхности круга [18, 35] . Кроме того, введением соответствующих наполнителей достигается повышение теплопроводности рабочего слоя круга. Однако значительные добавки теплопроводных /металлических/ порошков резко снижают хрупкость связки и возможность выкрашивания затупившихся алмазных зерен круга [18, 35] .
Основой керамической связки служат боросиликатные стекла, хорошо смачивающие алмаз, а керамический шамот, карбид бора, алюминий, являющиеся основными наполнителями, улучшают соответственно ее вязкость, жесткость и теплопроводность [ 36, 87] . Хрупкость керамических связок обеспечивает возможность эксплуатации кругов при высоком и стабильном уровне их режущей способности [36 , 87] . Однако вследствие интенсивного обновления рабочей поверхности кругов в процессе шлифования износостойкость кругов на органичео — ких и керамических связках низкая. При обработке ряда пластичных материалов — армко-железа, стали Ст. З, титанового и алюминиевого сплавов — до 60 % алмазных зерен круга выпали из связки и были обнаружены в шламе. Размер около 60 % выпавших зерен при шлифовании карбида вольфрама остался таким же, как и до закладки в шлифовальный круг [ 92 , 94 ] .
Наибольшей износостойкостью обладают круги на прочных металлических связках, основой которых являются медь, олово, алюминий, цинк, железо, карбиды металлов и другие материалы. При шлифовании износ металлических связок незначителен, что обеспечивает высокую износостойкость и кромкостойкость кругов. Экспериментально подтверждено, что алмазные круги на металлических связках МІ,
МОЇ, МІ5 при шлифовании большинства обрабатываемых материалов
интенсивно засаливаются, тогда как связки МВЇ, ТМ2, особенно
-II
органические БІ, Т02, Н56, изнашиваясь в процессе шлифования, обеспечивают самозатачивание круга [94, НО, 112, 139 ] .
На характер износа связки существенно влияет обрабатываемый материал вследствие химического взаимодействия в процессе стружкс — образования.
При шлифовании хрупких материалов выпавшие алмазные зерна и крупные частицы снятого материала проделывают на поверхности связки борозды, способствующие восстановлению межзеренного пространства, Размеры стружек удаляемого материала при шлифовании твердых сплавов достигают 0,5…2мкм, чугунов и стали — соответственно 3…15 и З0…120икм[ії0] .Сливная стружка больших размеров интенсивно контактирует с металлической связкой и оказывает на нее активное разрушающее воздействие, а также забивает ыежзереиное пространство*
Предъявляемые к связующему требования высокой механической прочности и сравнительно низкой износостойкости затруднительно сочетать в соотношениях, обеспечивающих стабильное состояние рельефа рабочей поверхности круга [ 73 ] .
Таким образом, характер и интенсивность износа связок ограяа — чивает эффективность алмазного шлифования из-за юс несоответствия интенсивности износа алмазов, заполнения межзеренных пространств продуктами шлифования, в ряде случаев вследствие чрезмерно быстрого разрушения. Следовательно, представляется необходимым разрешить противоречивость предъявляемых к связке требований — высокой прочности удержания алмазов и достаточной податливости изнэшива — RSD»