Способ изготовления алмазного инструмента и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению бурового породоразрушающего инструмента с синтетическими алмазами . Цель изобретения - повышение надежности крепления матрицы к корпусу и увеличение выхода годного продукта. Способ изготовления алмазного инструмента состоит в следующем. Отпрессованную графитовую форму подвергают термообработке в печах при температуре 500-600°С в течение 15-20 мин, затем укладывают алмазы, изготавливают корпус, формируют матрицу из твердосплавной шихты, перед установкой корпуса в пресс-форму вводят навеску электролитической меди, устанавливают корпус, вводят пропиточный сплав, пропитывают при температуре 900-960°С, осуществляют горячую допрессовку с давлением 5-20 МПа, выключают нагрев и проводят механическую обработку инструмента. Устройство для изготовления алмазного инструмента содержит матрицу и корпус с радиальными пазами, вьшолненными в виде отвер ;тий цилиндрической формы на боковой поверхности корпуса, у рабочего торца и имеющими открытый выход на поверхность корпуса, контактирующую с алмазосодержащей матрицей, причем ширина открытого выхода составляет 1/3 диаметра радиального отверстия . 2 с,п. ф-лы, 2 ил., 1 табл. Q 4 GO СХ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО!.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 В 24 0 3/06 В 22 F 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ", :

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

H А BTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4173080/23-02 (22) 05.1 2.86 (46) 15.12.88. Бюл. У 46 (71) Отделение экспериментальных исследований Центрального научно-исследовательского геологоразведочного института цветных и благородных металлов (72) Л.Л.Волков, Ю,Е.Будюков и В,А.Старков (53) 621:762.01(088 .8) (56) Блинов Г.A. Породораэрушающий инструмент для алмазного бурения, M,:

Недра, 1969, с.!10-!12.

Организация производства,-В сб.:

Техника и технология геологоразведочных работ. Обзор. М,, ВИЭМС, 1977, с.20-29. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЛМАЗНОГО

ИНСТРУМЕНТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕ СТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению бурового породоразрушающего инструмента с синтетическими алмазами, Цель изобретения — повышение надежности крепления матрицы к корпусу

„„SU„„1444138 А1 и увеличение выхода годного продукта.

Способ изготовления алмазного инструмента состоит в следующем. Отпрессованную графитовую форму подвергают термообработке в печах при температуре 500-600 С в течение 15-20 мин, затем укладывают алмазы, изготавливают корпус, формируют матрицу из твердосплавной шихты, перед установкой корпуса в пресс-форму вводят навеску электролитической меди, устанавливают корпус, вводят пропиточный сплав, пропитывают при температуре

900-960 С, осуществляют горячую допрессовку с давлением 5-20 МПа, выключают нагрев и проводят механическую обработку инструмента. Устройство для изготовления алмазного инструмента содержит матрицу и корпус с радиальными пазами, выполненными в виде отверстий цилиндрической формы на боковой поверхности корпуса. у рабочего торца и имеющими открытый выход на поверхность корпуса, контак- 4 тирующую с алмазосодержащей матрицей, 4 причем ширина открытого выхода сос- 4 ° тавляет 1/3 диаметра радиального отверстия. 2 с,п. ф-лы, 2 ил., 1 табл. (ф

1444138

Изобретение относится к порошко" вой металлургии, в частности к изготовлению бурового породоразрушающего инструмента с синтетическими алмаза5 ми.

Цель изобретения — повышение надежности крепления матрицы к корпусу и увеличение выхода годного продукта.

Согласно способу изготовления алмазного инструмента, включающему прессование графитовой формы, укладку алмазов, формирование матрицы, установку устройства, прессование, пропитку 15 ниэкотемпературным сплавом и горячую допрессовку, графитовую форму перед укладкой алмазов подвергают предварительной термообработке при 500—

800 С в течение 15-20 мнн и перед ус- 20 тановкой корпуса в пресс-ф.=pMy с твердосплавной шихтой добавляют слой порошка электролитической меди в количестве 10-207. от массы шихты. В устройстве для изготовления алмазного инструмента в корпусе имеются радиальные пазы, выполненные в вице отверстий цилиндрической формы на боковой поверхности корпуса у рабочего торца и имеющие открытый выход на поверхность корпуса,. контактирующую с алмазосодержащей матрицей, причем ширина открытого выхода составляет

1/3 часть диаметра радиального отверстия. 35

Способ изготовления алмазного инструмента осуществляют следующим образом.

Отпрессованную графитовую форму подвергают термообработке в печах с 40 объемным или высокочастотным нагрео вом при температуре 500-600 С в течение 15-20 мин, дают остыть до температуры окружающей среды, укладывают алмазы, изготавливают устройство, . 45 формируют матрицу из твердосплавной шихты, перед установкой .корпуса в пресс-форму вводят навеску электролнтической меди из расчета 10-20 Ж от массы шихты, разравнивают слой электролитической меди, устанавливают в пресс-форму корпус, прессуют, внутрь корпуса вводят пропиточный сплав, пропитывают при 900-960 С, осуществляют горячую допрессовку с 55 давлени-.м 5-20 KIa, выключают. нагрев, дают "стыть до температуры окружающей среды„ проводят механическую обработку инструмента.

На фиг,1 показан рабочий торец корпуса устройства; на фиг ° 2 — узел

I на фиг ° 1.

Устройство состоит из матрицы и корпуса с радиальными пазами цилиндрической формы с открытым выходом на торцовую поверхность (фиг,2).

Устройство работает следующим образом.

При движении корпуса во время прессования матрицы через открытый выход в радиальные пазы за счет перемещения попадает шихта и там уплотняется,,При нагреве композиции и инфильтраций металлической связки в матрицу уплотнения шихта в устройстве пропитывается, а при рекристаллизации приваривается к последнему.Так как ширина открытого выхода меньше диаметра отверстия, рекристаллизованный материал матрицы лучше удерживается устройством, что обеспечивает до..олнительное крепление матрицы к устройству.

Диаметр отверстия цилиндрического паза зависи; от типоразмера изготовляемого инструмента и насыпного веса твердосплавной шихты.

Пример 1, При изготовлении коронки Ф 76 мм на боковой поверхности устройства у рабочего торца предусматривают (сверлят) четыре отверстия ф 6 мм с- шириной выхода на торце корпуса 2 мм,, Берут 300 г тверцосплавной шихты на основе wc, формируют матрицу коронки в пресс-форме, отвешивают 45 г порошка электролитической меди и вводят его в пресс-форму равномерным слоем, на сформированную матрицу устанавливают корпус, прессуют матрицу давлением 30-50 ИПа, внутрь устройства вводят 210 г низкотемпературного пропиточного сплава, пропитывают с помощью ТВЧ при 900—

960 С, после чего осуществляют горячую допрессовку давлением 20 ИПа, выключают нагрев, дают остыть изделию до температуры окружающей среды °

Пример 2, При изготовлении коронки ф 59 мм на боковой поверхности устройства предусматривают (сверлят 1 три отверстия р4 мм с шириной выхода I 3 мм, используют 200 г твердосплавной шихты на основе ВК8 и

20 r порошка злектролитической меди, внутрь устройства вводят 140 r пропиточного сплава, Остальные операции производят аналогично.

1444138

В таблице приведены граничные эна1 чения температуры предварительной термообработки графитовой формы„процентного количества порошка меди от массы шихты и соотношение ширины открытого выхода к диаметру радиального паза устройства на основании провсденных исследований и зкспериментов. формула изобретения

1 Способ изготовления алмазчого инструмента, включающий прессование 15 графитовой пресс-формы, засыпку ших". ты, укладку алмазов, формирование матрицы, установку корпуса в npecc bopMy, прессование, пропитку матрицы и горячее прессование, о т л и— 20 ч а ю шийся тем, что„ с целью повышения надежности крепления матриl

Известныйй способ

Граничные значения предлагаемого способа

Показатели

Количество

Термообработка прессованного графитового материала при, С

Соотношение выхода к диэлектролитическои меди, 7 аметру в устройстве

500 600

1/3

10 20

15

3,2

45-50 45-50 55-65 70-80 80-95

60 80 95

4Среднее эначение по трем опытам, Длительнос ть те рмообраGc; r;:н ирессованного материала„ мин c предел прочности прессованного графитового материала, ИПа

Усилие отрыва матричного кольца от устройства KH м

Выход годных изделий,% 40 цы к корпусу и увеличения выхода годного продукта, графитовую пресс-форму подвергают термообработке при 500600 С в течение 15-20 мин, а перед установкой корпуса в пресс-форму добавляют порошок меди в количестве 1020 7 от массы шихты, 2, Устройство для изготовления алмазного инструмента, содержащее матрицу и корпус с радиальными пазами, имеющими открытый выход на рабочую поверхность корпуса, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности крепления матрицы к корпусу и увеличения выхода годного продукта, пазы выполнены в виде отверстий цилиндрической формы, причем ширину В открытого выхода определяют иэ соотношения В = 1!3 1 где d —диаметр отверстия, 1444138

Составитель А.Новиков

Редактор М.Петрова Техред Jl. Cåðäþêoâà Корректор M.Âàñèëüåâà

Заказ 6434/16 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

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