Спеченная заготовка из нитрида бора с кубической решеткой (варианты)
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спеченным материалам на основе нитрида бора с кубической решеткой (cNB), которые могут использоваться в режущих инструментах. Предложена спеченная заготовка из cNB, в которой частицы cNB соединены посредством связующей фазы. Связующая фаза имеет непрерывную двумерную структуру и содержит по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, включающей карбид, нитрид, карбонитрид или борид переходного металла 4а, 5а, 6а групп Периодической таблицы; нитрид, борид или оксид Al; по меньшей мере одно соединение из группы, включающей карбид, нитрид, карбонитрид или борид Fe, Co или Ni; и их совместный раствор. Средний размер толщины связующей фазы составляет не более 1,5 мкм. Содержание cNB составляет 45-70 об.%. Средний размер частиц cNB - 2-6 мкм. Средний размер толщины связующей фазы может составлять не более 1 мкм. При этом средний размер частиц cNB - 0,01-2 мкм. Техническим результатом является высокая износостойкость и сопротивление выкрашиванию. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 10 табл.
Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть)и
Формула изобретения
1. Спеченная заготовка из нитрида бора с кубической решеткой (cNB), включающая частицы cNB и связующую фазу, отличающаяся тем, что связующая фаза имеет непрерывную двумерную структуру и содержит по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, включающей: карбид, нитрид, карбонитрид или борид переходного металла 4а, 5 а, 6а групп Периодической таблицы элементов; нитрид, борид или оксид Аl; по меньшей мере, одно соединение из группы, включающей: карбид, нитрид, карбонитрид или борид Fe, Co или Ni, и их совместный твердый раствор, при этом средний размер толщины связующей фазы составляет не более 1,5 мкм, стандартное отклонение - не более 0,9 мкм, а содержание cNB составляет 45-70% (об.), причем частицы cNB имеют средний размер от 2 до 6 мкм включительно.2. Заготовка по п.1, отличающаяся тем, что объемное содержание cNB составляет 50-65%.3. Спеченная заготовка из нитрида бора с кубической решеткой (cNB), включающая частицы cNB и связующую фазу, отличающаяся тем, что связующая фаза имеет непрерывную двумерную структуру и содержит, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, включающей: карбид, нитрид, карбонитрид или борид переходного металла 4а, 5а, 6а групп Периодической таблицы элементов; нитрид, борид или оксид Аl; по меньшей мере, одно соединение из группы, включающей карбид, нитрид, карбонитрид или борид Fe, Co или Ni, и их совместный твердый раствор, при этом средний размер толщины связующей фазы составляет не более 1,0 мкм, стандартное отклонение - не более 0,7 мкм, а содержание cNB составляет 45-70% (об.), причем частицы cNB имеют средний размер от 0,01 и до 2 мкм.4. Заготовка по п.3, отличающаяся тем, что объемное содержание cNB составляет 50-65%.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28, Рисунок 29, Рисунок 30, Рисунок 31
Похожие патенты:
Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано в инструментальном производстве для оснащения лезвийных инструментов, работающих в условиях непрерывного и прерывистого резания закаленных сталей, чугунов, твердых сплавов и др
Сверхтвердый композиционный материал // 2134232
Изобретение относится к области сверхтвердых композиционных материалов на основе кубического нитрида бора (КНБ), которые могут найти применение в инструментальной промышленности для изготовления режущего инструмента
Изобретение относится к области получения сверхтвердых материалов в аппаратах высокого давления и температуры и может быть использовано в машиностроении при изготовлении лезвийного режущего инструмента
Изобретение относится к получению сверхтвердых материалов в аппаратах высокого давления и температуры
Изобретение относится к получению сверхтвердых материалов в аппаратах высокого давления и температуры и может найти применение в машиностроении при производстве лезвийного режущего инструмента
Поликристаллический сверхтвердый материал // 2058966
Изобретение относится к неорганической химии, а именно к технологии получения сверхтвердых материалов, и может быть использовано при изготовлении режущих элементов правящего, бурового, а также лезвийного инструмента для работы в условиях абразивного износа, ударных нагрузок и значительных усилий резания
Изобретение относится к области получения высокотвердых керамических материалов для режзпдего инструмента
Способ изготовления керамического материала // 2223929
Изобретение относится к области производства керамического материала, а именно к изготовлению режущего инструмента, применяемого для обработки чугуна, стали, сплавов на ее основе и других материалов
Изобретение относится к области инструментального производства, в частности к получению композиционных материалов для режущих элементов на основе сверхтвердых частиц с объемным их содержанием в материале 75÷92%
Способ получения композиционного материала на основе порошков алмаза и/или кубического нитрида бора // 2393135
Изобретение относится к области машиностроения и, в частности, к получению композиционных материалов на основе порошков алмаза и/или кубического нитрида бора, которые могут быть использованы, например, в качестве режущих элементов в различных инструментах: буровом, правящем, в инструментах для камнеобработки и стройиндустрии и др
Изобретение относится к области получения синтетических сверхтвердых материалов, в частности поликристаллического кубического нитрида бора, в условиях высоких давлений и температур для использования в химической, инструментальной, электронной и ряде других отраслей промышленности
Изобретение относится к производству поликристаллического материала (поликристалла) на основе кубического нитрида бора
Способ изготовления поликристаллического кубического нитрида бора с мелкозернистой структурой // 2450855
Изобретение относится к производству поликристаллического кубического нитрида (поликристалла) с мелкозернистой структурой
Изобретение относится к области производства различных видов металлообрабатывающих инструментов: резцов, фрез, притиров, в частности, к получению спеченного композиционного материала, изготовленного из порошков кубического нитрида бора. Способ заключается в формовании порошков кубического нитрида бора и пропитке полученной прессовки расплавом связующего из кремния и никеля при давлении 20-40 кбар и температуре 1200-1400°C, лежащих в области стабильности кубического нитрида бора диаграммы состояния. Количество пропиточного материала составляет 10,0-25,0% масс. Количество никеля в сплаве с кремнием составляло 50-75% масс. Использование сплава кремния с никелем позволяет пропитывать прессовку из порошков кубического нитрида бора на большую глубину при достаточно низких давлениях, при этом получать композиционный материал с высокой термостойкостью, теплопроводностью, износостойкостью, а также электропроводностью, которая позволит из материала формировать изделия необходимых размеров и форм простыми способами такими, как электроэрозионная обработка. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к области конструкционных материалов на основе карбида кремния, применяемых в оборудовании для нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности (торцевые уплотнения нефтяных насосов и погружных агрегатов, подшипники скольжения и т.п.) и в ряде других отраслей промышленности. Технический результат изобретения - повышение прочности и твердости композиционного материала без усложнения технологии изготовления из него изделий. Способ включает формование заготовки на основе композиции из мелкодисперсного наполнителя в виде порошка кубического нитрида бора или карбида бора и временного связующего, обжиг сформованной заготовки при конечной температуре, соответствующей температуре полного удаления летучих продуктов из временного связующего, и силицирование. В композиции для формования заготовки в качестве мелкодисперсного наполнителя используют смесь вышеуказанных порошков с углеродом активной к кремнию разновидности с размером частиц не более 20 мкм (сажи или коллоидного графита), а силицирование после проведения обжига заготовки осуществляют парожидкофазным методом путем капиллярной конденсации паров кремния при нагреве заготовок до температуры 1300-1500оС, а тиглей с кремнием - до температуры, превышающей температуру заготовок. Кубический нитрид бора или карбид бора и углерод в их смеси берут в количестве 70-80 и 20-30 масс.%. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к области технической керамики, в частности, к износостойкому композиционному наноструктурированному материалу на основе кубического нитрида бора (cBN), содержащему фазы нитрида кремния (Si3N4) и оксида алюминия (Al2O3), предназначенному для применения в режущих инструментах, используемых для обработки закаленных сталей с твердостью до 65 HRC и чугунов, а также способу получения этого материала. Предложен износостойкий композиционный наноструктурированный материал на основе кубического нитрида бора с матрицей из нитрида кремния (Si3N4) и оксида алюминия (Al2O3), содержащий компонент в виде наноразмерной фазы нитрида алюминия (AIN), упрочняющий матрицу и границы между зернами нитрида бора и матрицей, при объемном содержании компонентов: cBN - 49-52%; матричная фаза - 42-45%; наноразмерная фаза AIN - 4-6%. Указанный материал может иметь покрытие состава AlXTi(1-X)N, где x=0,55÷0,65, нанесенное методом физического газофазного осаждения. Для создания материала с указанными характеристиками предложен способ, включающий стадии смешивания исходных порошков кубического нитрида бора, оксида алюминия, нитрида кремния и спекания полученной смеси в условиях высоких давлений и высоких температур (НРНТ), при котором процесс спекания материала осуществляют при температуре от 1450 до 1550°C и давлении в диапазоне 3,5-3,9 ГПа в течение 20 с. Для получения микроструктуры, включающей наноразмерную фазу из нитрида алюминия, процесс спекания осуществляют в присутствии алюминия в газовой фазе. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 табл. 2 ил., 11 пр.
