Состав для хромованадийниобирования твердосплавного инструмента
СОСТАВ ДЛЯ.ХРОМОВАНАЛИЙНИОБИРОВАНИЯ ТВЕРДОСПЛАВНОГО ИНСТРУМЕНТА , включающий окись хрома, окись ванадия, пятибкись ниобия, окись алюминия, порошок алюминия и хлористый аммоний,, отличающийся тем, что, с целью увеличения износостойкости и механической прочности твердосплавного инструмента, он дополнительно содержит порошок кадмия при следующем соотношении компонентов, мас.%: Окись хрома 4-10 Пятиокись ниобия 4-9 Окись ванадия 10-23 Порошок алюминия 12-14 « Хлористый аммоний 1-2 (Л Порошок кадмия 10-14 Окись алюминия Остальное
(!9) (33) СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
4(5Ц С .2 С 10 54
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3621022/22-02 (22) 14.97.83 (46) 07.06.85. Бюл. N - 21 (72) Л.Г.Ворошнин, С.В.Побережный, Г.В.Борисенок, Н.И.Иваницкий и И.С.Скачок (71) Белорусский ордена Трудового
Красного Знамени политехнический институт и Белорусское республикан ское научно-производственное объединение порошковой металлургии (53) 621..785.21.06(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Р 785378, кл. С 23 С 9/02, 1980.
2 ° Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 3469564/22-02, кл. С 23 С 9/02, 1982. (54) (57) СОСТАВ ДЛЯ . ХРОМОВАНАДИЙНИОБИРОВАНИЯ ТВЕРДОСПЛАВНОГО ИНСТРУМЕНТА, включающий окись хрома, окись ванадия, пятиокись ниобия, окись алюминия, порошок алюминия и хлористый аммоний,, отличающийся тем, что,. с целью увеличения иэносостойкости и механической прочности твердосплавного инструмента, он дополнительно содержит порошок кадмия при следующем соотношении компонентов, мас.X:
Окись хрома 4-10
Пятиокись ниобия 4-9
Окись ванадия 10-23
Порошок алюминия 12-14
Хлористый аммоний 1-2
Порошок кадмия 10-14
Окись алюминия Остальное
Целью изобретения является увеличение иэносостойкости и механической прочности твердосплавного инструмента.
Указанная цель достигается тем, что состав для хромованадийниобирования тверпосплавного инструмента, включающий окись хрома, окись ванадия, пятиокись ниобия, окись алюминия, порошок алюминия и хлористый аммоний, дополнительно содержит
55
1 1159
Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке твердосплавного инструмента, в частности к составам для создания на его поверхности износостойких карбидных слоев, и может быть использовано в машиностроительной и других отраслях промьппленности.
Известен состав f1) для комплексного насыщения твердосплавного инст- 1О румента, содержащий, мас. :
Окись-хрома 12-37
Пятиокись ниобия, 12-27
Алюминий (порошок) 18-21
Хлористый аммоний 1-3
Окись алюминия 27-32
Химико-термическую обработку в указанном составе проводят при
950-1100 С 2-4 ч.
Недостатком этого состава является сравнительно невысокая износостойкость. формирующихся карбидных слоев (повышение износостойкости составляет 2,8-3,5 раза).
Наиболее близким техническим. решением к изобретению по технической сущности и достигаемому-эффекту является состав (2) для комплексного насыщения инструмента из сталей и твердых сплавов, содержащий, мас. :
Окись хрома 4, 5-.12
Пятиокись ниобия 4, 5-1.1
Окись ванадия 12-26
Порошок алюминия 14-16
Хлористый аммоний 1-3
Окись алюминия Остальное
Процесс диффузионной обработки в известном составе осуществляют при температуре 1000-1100 С 4-6 ч о в контейнерах с плавким затвором.
Недостатками известного состава являются высокая температура насыщения, недостаточное повышение износостойкости инструмента и сравнительно низкая механическая прочность твердого сплава после химико-термической обработки.
962 порошок кадмия при следующем соотношении компонентов, мас. :
Окись хрома . 4-10
Пятиокись ниобия 4-9
Окись ванадия 10-23
Порошок алюминия 12-14
Хлорнстый аммоний 1-2
Порошок кадмия 10-14
Окись алюминия Остальное функциональное назначение каждого .
-компонента является следующим.
Окись хрома, ванадия и ниобия— поставщики активных атомов хрома, ванадия и ниобия соответственно, при диффузионном насыщении.
Порошок алюминия — восстановитель.
Окись алюминия — балластная добавка, служит для предотвращения спекания насыщающей смеси.
Хлористый аммоний — активатор.
Порошок кадмия вводится в насыщающую смесь для создания на поверхности изделия жидкометаллической фазы, которая интенсифицирует процесс диффузионного насыщения и позволяет снизить температуру обработки с
1000 до 850 С.
Выше верхнего предела (по содержанию кадмия в насыщающей смеси при температуре обработки 850 С):
10 Cz ОЭ+9 М/в О +10 . 1/ О +14 АГ+ ,+2 1 н cf+1s%сd+4ozZ 9 .
* При таком соотношенйи компонентов в смеси происходит оплавление твердосплавных пластин, теряется геометрия инструмента из-за того; что содержание кадмия превышает предельно допус. тимое.
Ниже нижнего предела (темпера4> тура насыщения 850 С):
4 С „О +4М „0++23 g<О. +12 А +
+ 1 XiA<„Cd+ 9 Cd+ 47 Akq0q е
При таком соотношении компонентов в смеси вообще не происходит насыщения, так как содержание кадмия в смеси ниже предельно допустимого и жидкометаллическая фаза образуется в недостаточном количестве.
Пример. Процесс хромованадийниобирования в предлагаемом составе осуществляют прн 850-900 С 4-6 ч в контейнерах с плавким затвором без использования вакуума или защитных атмосфер.
В таблице приведены результаты испытаний износостойкости твердых сплавов ВК8 и Т15К6, не подвергнутых химико-термической обработке и обра3 1 ботанных в известном и предлагаемом составах, а также предел прочности при поперечном изгибе твердого сплава Т15К6 после химико-термической обработки в известном и предлагаемом составах. Пластины твердого сплава испытывают, на износостойкость на токарном станке с бесступенчатым приводом главного движения при резании серого чугуна С418 (сплав ВК8) и стали .40Х (сплав Т15К6). Режим резания: скорость резания 100 м/мин, подача 0,2 мм/об, глубина резания
1,0 мм. Предел прочности при поперечном изгибе определяют на машине
1599б2 4
"Instron" при скорости нагружения
1 мм/мин.
Таким образом, химико-термическая обработка твердосплавного инструмент та согласно известному составу при е
850 С не приводит к повышению износостойкости, в то время как использование предлагаемого состава позволяет снизить температуру насыщения
10 íà 150-250 С, повысить износостойкость твердоснлавного.инструмейта на
5-207 по сравнению с обработкой,в известном составе, и .механическую прочность после химико-термической .обработки — на 13-15Х.
1159962
5о Х х g o. хо 5
mI0 V dI
Р Р а о
0 О ж0000 а v л
Ф х»»
4. 0
Ж 14 о
0 и @4g
РЕО
0I t Х
Ц
В1 0 i
eov
РРО о
v а о
v эх о z и о
1 Х М о ь
О О а
cd Ф,Ф
Р а а
lo а Ю
v .о.я
1 Х Х
1 Ф1Х Х х о е
1
1
I !
I i I 1 о,oo л х i х
dI V td
0 ОХ .х О с4
gov э х
am.o
I I
Зх3
I о эХ л хох х О О М о о о о
О0 аО В л Г л а о а о хо
«1
<ф зх о х л М а Cd Х л х m х о
cd II
ООР.
4 4
Х 1.
yvtc: охх
1» Р
I
I о
Х !"
Х 1
X I
I
I
I ca
I
I
I
Х
& l
v t о
Х I о an о о
С») «- (4
CI аА
00 О
О . Р . 00
C»I »
° О О
М М цр и go an л»
Щ Е4 1Ф 1-1
1 х
Х I л,! х I
Ф I о
v i.
Ю I х
r.
I
1
I.х х а о
Ц
v ь .л
00 о
ОО
Ю
an
00 х и х
Я
Ef и
cd х
° » а
cd
Е»
О о о х
44
1 1» о
I 1 !
1Р
Ф с5
v о о
3g о
v о
v о х х
> х
cd
Е»
И х
1»
i»
А
1„
С4
I
I
1.
I I
1
1
1 ч
1
+ л
Р
°
М
° Ф ф
+ v а м
М+ м
+ о о л! дМ
М ф\ + (° °
v о
+
° 4
М
C«l
+ о" о ч
° 1 3
< Î 4 с»3 О
С«! Ф
+ + \ 0 ои
° (М а ю л е .1+ %J
<о о
Д «ф
М .—
Ф +
° Ь с е4
+ с м л л e»
Ф +
° — ф
+ o
4 М о -1 ма + 11 М
«Ф и к л .фр
В « ..+ О1 а л о° 4+ о2
М» 00 л сп л ° л + с
1 е!
Ъ М
° +.
М 6 оо
»1 л»,»«
+ W
4р °
o+
° л1 ао
М ! л
+ М. с . о+ и
В «
o° +
