Способ изготовления твердосплавных гранул

Изобретение относится к изготовлению твердосплавных гранул, включающий смешивание порошков карбида вольфрама и кобальта, пластифицирование полученной смеси с использованием растворенного в бензине каучука, прессование, размол, ситовое разделение на фракции с отсевом гранул размером до 400 мкм и не менее 130 мкм, смешивание отсеянных гранул с порошком более мелкодисперсной инертной не спекаемой засыпки, отжиг, выделение спеченных гранул путем ситового отсева инертной порошковой засыпки. Полученные спеченные гранулы загружают в аттритор вместе с порошком карбидообразующего металла и обрабатывают в среде инертного газа с промежуточным удалением загрязненного порошка, а затем отжигают в вакууме при температуре 1050-1100°C в течение 2-4 ч с получением твердосплавных гранул с карбидным слоем на поверхности. Обеспечивается получение твердосплавных гранул с повышенной износостойкостью и твердостью, которые могут быть использованы в качестве износостойкого наполнителя связок в абразивном инструменте для обработки материалов с высокой, более 65 HRC, твердостью. 1 пр.

 

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам изготовления твердосплавных изделий, и может быть использовано при изготовлении алмазно-абразивного инструмента путем введения твердосплавных гранул в качестве износостойкого наполнителя связок.

Известны способы изготовления твердосплавных изделий, включающие смешивание порошков карбида вольфрама и кобальта, пластифицирование полученной смеси составом растворенного в бензине каучука, прессование и жидкофазное спекание в вакуумных печах [RU 2203340 С2, МПК 7 С22С 29/08, В22F 3/12, 2003 г.].

При таком способе изготовления твердосплавных изделий достигается высокая плотность твердосплавных изделий после спекания, но при этом гранулы, полученные по данной технологии, имеют предел по минимально возможному диаметру - не менее 2 мм. При прессовании гранул меньшего диаметра полученные изделия обладают низкой плотностью и высокой хрупкостью, что не позволяет их использовать в качестве износостойкого наполнителя связок в алмазно-абразивном инструменте.

Наиболее близким прототипом является способ, который заключается в получении твердосплавных гранул диаметром до 400 мкм за счет использования способа изготовления твердосплавных гранул, включающего смешивание порошков карбида вольфрама и кобальта, пластифицирование полученной смеси составом растворенного в бензине каучука, прессование и жидкофазное спекание в вакуумных печах, причем после операции прессования прессованную заготовку подвергают размолу, ситовому разделению на фракции, смешиванию образовавшихся гранул с более мелкодисперсной инертной неспекаемой засыпкой, а после спекания выделяют спеченные твердосплавные гранулы путем ситового отсева инертной порошковой засыпки. Данный способ получения твердосплавных гранул позволяет получать гранулы размером до 400 мкм, но они обладают недостаточной твердостью для использования в качестве наполнителя абразивного инструмента, используемого для обработки материалов с высокой, более 65 HRC, твердостью [BY 17411, 2011 г.].

Техническая задача решается за счет получения твердосплавных гранул диаметром до 400 мкм за счет использования способа изготовления твердосплавных гранул, включающего смешивание порошков карбида вольфрама и кобальта, пластифицирование полученной смеси составом растворенного в бензине каучука, прессование, размол, ситовое разделение на фракции, смешивание образовавшихся гранул с более мелкодисперсной инертной неспекаемой засыпкой, отжиг, выделение после спекания спеченных твердосплавных гранул путем ситового отсева инертной порошковой засыпки, причем полученные гранулы дополнительно загружают в аттритор вместе с порошком карбидообразующего металла и обрабатывают в среде инертного газа с промежуточным удалением загрязненного порошка, а затем отжигают в вакууме при температуре 1050-1100°С в течение 2-4 ч.

Опытным путем установлено, что при спекании твердосплавных гранул предлагаемым способом можно получить гранулы размером до 400 мкм.

Сущность изобретения поясняется следующим примером.

Твердосплавная смесь ВК8 замешивалась с пластификатором, после чего полученная тестообразная масса подсушивалась и гранулировалась. Шихта, полученная таким образом, была готова к прессованию экспериментальных образцов.

Прессование образцов осуществляли на пресс-автомате фирмы «Netch» в пресс-форме по стандартной схеме.

В данном случае форма и размер образца не имеют принципиального значения.

Затем полученный образец размалывали (протирали) на сите 500 мкм.

Отсеянные гранулы размером до 400 мкм, но не менее 130 мкм, смешивали с порошком оксида алюминия - инертная неспекаемая засыпка.

Предварительно отожженную с целью удаления пластификатора смесь спекали в печи СГВ-2.4.2/15ИЗ. Режим спекания выбрали следующий: подъем до 900°С - 120 мин, выдержка при 900°С - 30 мин, подъем до 1200°С - 60 мин, выдержка при 1200°С - 30 мин, подъем до - 1380°С - 90 мин, выдержка - 40 мин. Охлаждение до 800°С, выдержка при 800°С - 40 мин, далее охлаждение с печью до комнатной температуры. Остаточное давление - 1,33×10 Па.

Коэффициент усадки образцов после спекания составил - 1,23.

Затем производили отсев полученных твердосплавных гранул от инертной засыпки - порошка оксида алюминия. В итоге были получены твердосплавные гранулы размером 100-400 мкм.

Затем твердосплавные гранулы и порошок карбидообразующего металла (ниобия) в количестве 5% от массы размольных шаров загружали в аттритор.

Смесь обрабатывали в режиме ударно-истирающего воздействия в течение 0,5 ч в среде аргона с избыточным давлением 0,1 МПа для предотвращения подсоса воздуха.

Наклепанный порошок удаляли, загружали 5% от массы размольных шаров свежего порошка карбидообразующего металла и обрабатывали еще 0,5 ч, вместе с гранулами.

Затем обработанные гранулы помещали в вакуумную печь и отжигали при температуре 1000-1100°С в течение 1-3 ч.

Анализ полученных результатов исследования микроструктуры, фазового состава и физико-механических свойств полученных по предлагаемому способу твердосплавных гранул показал, что уровень физико-механических свойств и структура полученных гранул соответствуют требованиям, предъявляемым к изделиям из спеченного твердого сплава (ГОСТ 3882-85).

На поверхности гранул образован карбидный слой из (W, Nb) C толщиной 10-15 мкм и твердостью 32 ГПа, что на 20% выше твердости твердого сплава, полученного по известному способу.

Эксплуатационная стойкость абразивного инструмента, изготовленного на основе гранул, полученных по предлагаемому способу, на 20-25% выше, чем у инструмента, изготовленного на основе гранул, полученных известным способом.

Способ изготовления твердосплавных гранул, включающий смешивание порошков карбида вольфрама и кобальта, пластифицирование полученной смеси с использованием растворенного в бензине каучука, прессование, размол, ситовое разделение на фракции с отсевом гранул размером до 400 мкм и не менее 130 мкм, смешивание отсеянных гранул с порошком более мелкодисперсной инертной не спекаемой засыпки, отжиг, выделение спеченных гранул путем ситового отсева инертной порошковой засыпки, отличающийся тем, что полученные спеченные гранулы загружают в аттритор вместе с порошком карбидообразующего металла и обрабатывают в среде инертного газа с промежуточным удалением загрязненного порошка, а затем отжигают в вакууме при температуре 1050-1100°C в течение 2-4 ч с получением твердосплавных гранул с карбидным слоем на поверхности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электроимпульсной консолидации порошков твердых сплавов. Проводят спекание изделий из порошков твердых сплавов группы WC-Co путем электроимпульсного прессования при давлении 50-500 МПа, плотности импульса тока 50-500 кА/см2 и длительности импульса тока не более 10-3с с последующим охлаждением.

Изобретение относится к получению изделий из твердого сплава на основе карбида вольфрама. Способ включает спекание порошка в печи при температуре в диапазоне от 1360 до 1550°C с получением изделия и его охлаждение.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам твердых спеченных сплавов на основе карбида вольфрама, которые могут быть использованы для изготовления резцов, фрез и другого инструмента.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, а именно к производству спеченных твердых сплавов на основе карбида вольфрама, которые могут быть использованы для изготовления резцов, сверл, фрез, деталей буровой техники.

Изобретение относится к порошковой металлургии. Способ изготовления наноразмерного твердого сплава включает приготовление смеси из наноразмерных порошков карбида вольфрама и кобальта, прессование ее в стальной пресс-форме и спекание в вакууме.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к материалам для изготовления штамповочного инструмента. Пуансон из цементированного карбида для изготовления металлических банок для напитков.

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к спеченным твердым сплавам, и может быть использовано для изготовления инструмента. Способ получения спеченных твердых сплавов на основе карбида вольфрама, содержащего кобальт и наноразмерные частицы оксида алюминия, включает приготовление шихтовой смеси сплава, пластифицирование, гранулирование, прессование и спекание.
Изобретение относится к порошковой металлургии и предназначено для получения изделий из сверхтвердых материалов на основе карбида вольфрама. Может использоваться в машиностроении и металлообрабатывающей промышленности.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к твердым сплавам на основе карбида вольфрама. Может использоваться при обработке материалов резанием.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к твердым сплавам на основе карбида вольфрама. Может использоваться для изготовления режущего инструмента.
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве лигатур на основе меди, никеля, магния и алюминия. При производстве лигатуры шихтовые материалы в виде гранул чистых металлов размером от 1 до 10 мм, таких как никель, медь и магний смешивают в требуемых пропорциях и подвергают брикетированию, при этом размер гранул каждого компонента уменьшается пропорционально увеличению температуры его плавления.

Изобретение относится к получению композиционного металломатричного материала, армированного сверхупругими сверхтвердыми углеродными частицами. Способ включает приготовление смеси порошков металла и фуллеритов и ее прессование при давлении 5-8 ГПа и температурах 800-1000°С с обеспечением образования сверхтвердых углеродных частиц.

Изобретение относится к получению интерметаллидного ортосплава на основе титана. Способ включает перемешивание порошков титана и ниобия с обеспечением механического легирования порошка титана порошком ниобия в течение 8-24 ч, затем проводят механическое перемешивание легированного ниобием порошка титана с порошком алюминия.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству литейных жаропрочных углеродсодержащих и безуглеродистных сплавов на никелевой основе, и может быть использовано для литья лопаток газотурбинных двигателей.

Изобретение относится к порошковой металлургии. Способ получения металлического порошка включает выбор исходного сырья и его измельчение с контролем удельной поверхности полученного порошка, при этом определяют удельную поверхность исходного сырья, а выбор сырья и его измельчение производят в соответствии с условием: , где Sуд.с - удельная поверхность исходного сырья (м2/г), Sуд.п - удельная поверхность полученного порошка (м2/г).

Изобретение относится к получению материала на основе алюминида никеля. Способ включает приготовление экзотермической шихты путем смешивания порошков алюминия, оксида никеля и по крайней мере одной легирующей добавки и инициирование в экзотермической шихте металлотермической реакции с обеспечением восстановления оксидов и образования алюминида никеля.
Изобретение относится к получению дисперсно-упрочненного нанокомпозитного материала на основе алюминия. Способ включает введение лигатуры в расплав матрицы на основе алюминия при одновременном воздействии на расплав ультразвукового поля.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению легких сплавов на основе алюминия с повышенной прочностью. Способ заключается во введении в расплав алюминия лигатуры, содержащей модифицирующую добавку, при одновременном воздействии на расплав ультразвукового поля, причем лигатуру получают в виде цилиндрических рулонных элементов из алюминиевой фольги, на одну из поверхностей которой предварительно наносят электростатическим напылением модифицирующую добавку - порошок оксида алюминия, при содержании порошка оксида алюминия с размерами частиц 1-15 мкм в лигатуре 4,5-5,5 мас.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к спеченным материалам на основе меди, которые могут быть использованы для изготовления деталей машин, работающих в условиях трения.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам изготовления стандартных образцов состава лигатур на основе алюминия с аттестованным содержанием одного или нескольких легирующих химических элементов.

Изобретение относится к неорганической химии, в частности к синтезу сложного гидросульфатфосфата цезия состава Cs6(H2SO4)3(H2PO4)4, который может быть использован в качестве среднетемпературного твердого протонпроводящего материала.

Изобретение относится к изготовлению твердосплавных гранул, включающий смешивание порошков карбида вольфрама и кобальта, пластифицирование полученной смеси с использованием растворенного в бензине каучука, прессование, размол, ситовое разделение на фракции с отсевом гранул размером до 400 мкм и не менее 130 мкм, смешивание отсеянных гранул с порошком более мелкодисперсной инертной не спекаемой засыпки, отжиг, выделение спеченных гранул путем ситового отсева инертной порошковой засыпки. Полученные спеченные гранулы загружают в аттритор вместе с порошком карбидообразующего металла и обрабатывают в среде инертного газа с промежуточным удалением загрязненного порошка, а затем отжигают в вакууме при температуре 1050-1100°C в течение 2-4 ч с получением твердосплавных гранул с карбидным слоем на поверхности. Обеспечивается получение твердосплавных гранул с повышенной износостойкостью и твердостью, которые могут быть использованы в качестве износостойкого наполнителя связок в абразивном инструменте для обработки материалов с высокой, более 65 HRC, твердостью. 1 пр.

Наверх