Связка для изготовления алмазного инструмента

 

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к составам металлически.х связок для изготовления алмазного инструмента. С целью повышения твердости связки при сохранении прочности алмазов предложен состав связки при следующем соотношении комионентов, мас.%; титан 10-15, алюминий 15-45, медь 45-70. Сохранение прочностных свойств синтетических алмазов достигается за счет снижения температур спонтапного разогрева при свободном спекании в экзотермическом режиме. Твердость предложенных связок HRB находится в интервале 115-125. Коэффициент шлифования Рг, Р„ для алмазного инструмента на предложенной связке составляет 0,35-0,63. Предложенные связки наиболее эффективны для создания алмазного инструмента для предварительной обработки хрупких материалов. 1 табл. to (Л со СП СО о о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (.Л

СО

С0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4052017,/31-02 (22) 07.04.86 (46) 15.12.87. Бюл. ¹ 46 (71) Институт сверхтвердых материалов

AH УССР и Л ьвовское производственное объединение по выпуску искусственных алмазов и алмазного инструмейта (72) A. А. Бурхан, Г. А. Мкртчан, П. С. Кислый, B. A. Коновалов, В. А. Манжар, Э. A. Пугач, В. С. Шемчук, И. Д. Цыганов, Я. М. Котур, В. Г. Делеви, Л. Н. Майбоженко, С. И. Филипченко, Г. Г. Постолова, Л. П. Примак, А. А. Сколота и Б. П. Ананенков (53) 621.762:669.01 8.95(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 648394, кл. В 24 D 3/06, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 517476, кл. В 24 D 3/06, 1976.

„„Я0„„1359100 А1 (gy) 4 В 24 Р 3/06, С 22 С 9/01, 30/02 (54) СВЯЗКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЛМАЗНОГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к составам металлических связок для изготовления алмазного инструмента. С целью повышения твердости связки при сохранении прочности алмазов предложен состав связки при следующем соотношении компонентов, мас.%: титан 10 — 15, алюминий 15 — 45, медь 45 — 70. Сохранение прочностных свойств синтетических алмазов достигается за счет снижения температур спонтанного разогрева при свободном спекании в экзотермическом режиме. Твердость предложенных связок HRB находится в интервале 115 — 125. Коэффициент шлифования

P,-, Р„ для алмазного инструмента на предложенной связке составляет 0,35 — 0,63.

Предложенные связки наиболее эффективны для создания алмазного инструмента для предварительной обработки хрупких материалов. 1 табл.

1359100

Формула изобретения

Твердость, HRB

Прочность рекуперированнык алмазов, Н

Сила резания при шлифовании керамикиа Н

Содержание компонентов, мас.а

Температура спонтанного разогрева, С

Состав Компоненты связки

Коэффициент шлифования, Р Р„

Известная

Извест- Предланал гаемая

Изве- Предстная лагаемая

Предлагае

Извест

Изве- Предла стная гаемая з у

60 1О

900 110 125 54>! 54,5 14,2 41,8 10,9 17,3 0,34 0,63

30

Си

960

Ti 50

970 900 100 118 543 545 156 400 11,! 198 039 056

50

Сц

15

985 890 110 120 54,0 54,8 15,8 49,3 13,6 . 38,8 0,32 0,35

45

Сц

А1

ВНИИПИ Заказ 5647/! 6 Тираж 7! 5 Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к составам металлических связок для изготовления алмазного инструмента.

Цель изобретения — повышение твердости связки при сохранении прочности а.3мазов.

Сохранение прочностных свойств синтетических алмазов достигается за счет снижения температур спонтанного разогрева при свободном спекании в экзотермическом режиме в воздушной среде. Состав металлической связки выбирают в системе

Ti — А(— Clj при следующем соотношении компонентов, мас.%: титан 10 — 15, медь

45 — 70, алюминий 15 — 45.

Пример 1. Изготавливают цилиндрические элементы диаметром 10 мм и высотой

5 мм из алмазов АС20 250/200 концентраций 50% с использованием связки предлагаемого состава (см. таблицу) .

Порошкообразные компоненты связки смешивают вместе с алмазами и прессуют при давлении 400 МПа.

Элементы массой 2 г термообработку проходят в проходной печи непрерывного действия при 730 С в течение 4 мин. Твердость измеряют на твердомере ТК2 по шкале В и соста вл ял а 125Н R В.

Прочность рекуперированных из предложенной связки алмазов составляет 54, 5Н, что на 0,4Н больше чем у (прототипасвязки) . Далее элементы монтируют на корпус инструмента.

Испытаниями алмазного инструмента при обработке керамики установлено, что при уменьшении сил резания Р, и Р коэффициент шлифован!. увеличивается и составляет 0,63 против 0,34 для прототипасвязки.

В таблице представлена сравнительная характеристика сводок. Из таблицы видно, что алмазный инструмент на предложенной связке обеспечивает снижение сил резания

5 в 1,3 — 1,9 раза, что соответственно снижает контактную температуру в зоне резания и улучшает качество обработанной поверхности, что при производстве тонких керамических подложек интегральных схем имеет большое значение для снижения брака по температурным трещинам.

Увеличение коэффициента шлифования предлагаемых связок свидетельствует о значительном увеличении работоспособности алмазного инструмента, что соответственно увеличит производительность обработки на 30%.

Таким образом, предложенные связки имеют значительное преимущество по сравнению с прототипом и могут быть рекомендованы для обработки хрупких материалов на стадии предварительной обработки.

Значительный экономический эффект можно получить при массовом производстве алмазного инструмента из предлагаемых композиций от взаимозамещения сравнительно дорогих компонентов меди и титана более дешевым алюминием.

Связка для изготовления алмазного инструмента, содержащая медь, алюминий, титан, отличающаяся тем, что, с целью повышения твердости связки при сохранении прочности алмазов, она содержит компоненты при следующем соотношении, мас.% .

Титан 10 — 15

35 Алюминий 15 — 45

Медь 45 — 70