Режущая пластина из слоистого композиционного материала

 

Изобретение относится к металлообработке, а именно к изготовлению режущих пластин из композиционньос материалов. Цель изобретения заключается в повьпнении прочности и износостойкости режущих пластин за счет пов11Ш1ения ударной прочности и прочности на изгиб. Пластина содержит керамический режущий слой 1, твердосплавную подложку 2 и переходную зону 3. Толщина режущего слоя, включая , переходную зону, составляет 25-30% общей толщины пластины, а Толщина переходной зоны составляет 4-22% толщины режущего слоя. В стальной прессгформе производят предварительное формование зато топок из твердого сплава и керамики. Прессование подложек из тнердого сплава производят при удельних давлениях, обеспечивающих брикетирование порошка. Прессование заготовок кз керамики производят в тех же пресс-формах при оптимальных удельных давлениях 137- 176 П1а, обеспечивающих пористость материала заготовки в пределах 42- 65%. Полученную пластину закрепляют в державке с помощью механического крепления. 1 ил. § W G

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЩЕЛИСтИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19 111) (51) 5 В 23 В 27/ОО г«1 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР, К АВТОРСКОМ ./ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 07. 08.90. Бюл. К - 29 ((21) 4290128/25-08

; (22) 27. 07. 87 (71) Всесоюзный научно-исследователь" ский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов (72) А.А.Зленко, А.А.Сытник, А.А.Максимов, В.И.Познанский, Г.P.Çîëîòàðåâ, Н.П.Селезнева, В.И.Лавриненко, Н.А.Федотьев и Г.Г.Тихонова (53) 62 1.941.025(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1078918, кл. С 09 К 3/14, 1982. (54) РГИУшАЯ ПЛАСТИНА ИЗ СЛОИСТОГО

КОМПОЗИЦИОННОГО МЛТГРИАЛА (57) Изобретение относится к металло- обработке, а именно к изготовлению режущих пластин из композиционных материалов. Цель изобретения заключается в повышении прочности и износостойкостн режущих пластин эа счет повцпления ударной прочности и

Изобретение относится к металлообработке, а именно к изготовлению режущих пласт н из композиционного материала..

Цель изобретения заключается в повышении прочности и износостойкости режущих пластин и достигается эа счет повышения ударной прочности и прочности на изгиб.

На чертеже показана рИкущая пластина из слоистого композиционного материала.

12-89 прочности на изгиб. Пластина содержит керамический режущий слой 1, твердосплавную подложку 2 и переходную зону 3. Толщина режущего слоя, включая.переходную зону, составляет

25-ЗОХ общей толщины пластины, а толщина переходной зоны составляет

4-22»Х толщины режущего слоя. В стальной пресс-.форме производят предварительное формовайие заготовок иэ твердого сплава и керамики. Прессование подложек иэ твердого сплава про" изводят при удельных давлениях, обес» печивающих брикетирование порошка.

Прессование заготовок из керамики производят в тех же пресс=формах при оптимальных улельных давлениях 137176 И!а, обеспечивающих пористость материала заготовки в пределах 4265Х. Полученную пластину закрепляют в державке с помощью механического крепления. 1 ил.

Режущая пластина содержит керамический режущий слой 1, тверлосплавную подложку 2, переходную зону 3.

Толщина режущего слоя, включая переходную зону, составляет 25-ЗОХ

l общей толщины пластины, а толщина переходной зоны составляет 4-.22Х толщины режущего слоя.

Пластина, толщина режущего слоя которой, включая. переходную зону, составляет 25-30Х, имеет максимальные режущие свойства, высокую прочность и износостойкость.

1469702

При толщине режущегО слоя. менее

25% снижается прочность и износостойкость пластины из-зя миграции в керамический слой металла-связки. При толщине режущего слоя более 35% сни« жяется прочность, так как керамический слой, имеющий меньшую прочность„ составляет больпгую часть пластинь«. 10

Толщина переходной зоны, с оста вляк«щая 4-22".- толщины режущего слоя, обеспечивает высокую прочность пластины. Н «олщине переходной эо»ы менее 4% . »ижается прочность пласти»ы, при толщине более 22% снижаются проч»ость H износостойкость из-за миграции металла-связки в режущую часть.

Пластину изготовляют следующим 20 образом.

Л стальной пресс. форме производят предварительное формование заготовок из твердого сплава и керамики. Пресса»а»ие подложек из твердого сплава, 25 например иэ безвольфрамового твердого сплава на основе карбида титана с никель-молибденовой связкой (TH20) производят при удельных давлениях, обеспечивающих брикетирование порош- 30 ка. Прессовя»ие заготовок иэ керамики, например из режущей кер".. «»iè на основе окиси алюминия с добавлением карбида титана (ВОК-71), производят в тех же пресс-формах при оптимальных удельных давлениях 137-176 ИПа, обеспечивающих лористость материала заготовки в пределах 42...65%.

При этом снекается режущая пласти на, содержащая керамический режущий слой, твердоспляв««яи подложка и переход»ая .зона между слоями, причем толщина слоя, включающего керамический рюкущий слой и переходную зону ь составляет 5-35% общей толщины плас- 4 ти»ы, я толщи»я переход»ой эоны составляет 4-22% толщины режущего слоя.

Опытным путем установлено, что значительная (свыше 65%), пористость заготовок керамики не обеспечивает их механической прочности и в дальнейшем, при горячем прессовании, приводит к образованию режущего слоя„ включая переход» ро зону толщиной свыше 22% от толщи»ы керамического слоя режущей пластины, Потеря значительного количества «летялла-связки приводит к снижению прочности подложки иэ безвольфрамового твердого сплава и композита в целом. Низкая порнстость (»иже 42%) при горячем пресrоI ва««ии уме««ьшяет величи««у зоны проникнове»ия металла-связки, снижал прочность соединения слоев керамика-твердый сплав. Лолуче»ные заготовки твердосплавной подложки и режущего керамического слоя последовательно укладывают в графитовую пресс=форму.

Пласти»у используют следующим образом.

Пластину закрепляют в державке с помощью меха»ического крепления. резец подводят к вращяк«щейся детали и проводят операцию точения при определенных скоростях, подаче и глубине резания.

Высокие прочностные свойства позволяют использовать данные пластины при прерывистом реэайии, в то время как керамические пластины можно использовать только при чистовом и получистовом. резании (без ударных нагрузок).

Пример 1. Прессование заготовки подложки из беэвольфрямового твердого сплава марки ТН20 размерами

13,7х13,7х5,4 мм при давлении 196 МПа.

Прессование заготовки керамического слоя марки ВОК71 размерами 13,7х х13,7х7,0 мм при ряэлич»ых давлениях.

Загружали заготовки последовательно в графитовую пресс форму, прикладывали давление 2450 Па и включали нагрев. Процесс горячего прессования проводили при температуре 1560+20- С, время изотермической выдержки 5 мин.

Максимальные прочностные свойства композита керамика-безвольфрамовый твердый сплав реализуется в и»тервале давлений прессования заготовок из керамики, обеспечивающих порис" тость 42...65%.

Коэффициент иэ»осостойкости определяли при торцйвом точении стали 50 по отношению к контрольной пластине из сплава 130K 71. Режимы резания: скорость резания 450 и/мин; глубина резания 0,5 мм; подача О, 1 мм/об; величина из»оса 0,3 мм.

Пример 2. Прессовали заготовки подложек из безвольфрямового твердого сплава ТН 20 аналогично примеру 1. Прессовали заготовки кера» мического слоя из режущей керамики

В0К 71 различной толщины при давлениях. 137, 156 и 176 11Па. Производили горячее прессовяние аналогично при1469702

Составитель В. Золотов

Редактор Г. Орлова Техред N.Ходанич . Корректор И, Муска

Заказ 3081 Тираж 724 Подписное

1 ВНИИПИ Государственного комитета ао изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

133035, Иосква, Ж»35, Раущская наб., д. 4/5

Ф ЮЭ ФВ

Производственно издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,103 меру f. Ыпнфовапи полученные заготовки композита и проводили испытания резанием (на износостойкость). Определяли сравнительный коэффициент износостойкости при резании.

Формула изобретения

Режущая пластина из слоистого композиционного материала, содержащая lo керамический режущий слой, твердосплавную подложку и переходную зону между слоями, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения прочности и износостойкости толщина режущего слоя, включающая переходную зону, составляет 25-ЗОХ общей толщины пластины, а толщина переходной зоны составляет 4-22Х толщины режущего слоя.