Способ изготовления биметаллического режущего инструметна

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистииеских

Республик (») 565775 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08,12,75 (21) 2196868/02 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано 25.07.77.Бюллетень № 27 (4б) Дата опубликования описания 19.08.77 (51) М. Кл.

В 22 Р, 19/06

Государственный номнтет

Соввтв Министров СССР по делам иэаоретеннй и открытий (53) УДК 621,74. 046 (088,8) (72) Авторы изобретения

А, А. Михайлов, М, B. Волощенко и В, И..Литовка-,=....

1 1

Институт проблем литья АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО

РЕЖУШЕГО ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к изготовлению инструментов, в частности к изготовле» нию составного твердосплавного инструмеи та методом литья, и может быть использо» вано при производстве металлорежущего, 5 бурового, горнорудного инструмента и при производстве армированных отливок.

Известен способ изготовления составно . го инструмента, включающий установку твер- то досплавной пластинки в земляную форму, имеющую полость, соответствующую конфи гурации державки,. и заливку указанной по» лости жидким металлом (Ц. При этом плас тинка припаивается к отливке либо за счет l5 расплавления предварительно нанесенного на пластинку припоя, либо благодаря взаимной диффузии частиц тверд го сплава и металла державки.

Такая технология позволяет обеспечить 20 сравнительно высокую производительность, однако, наряду с преимуществами, ей присущ весьма существенный недостаток, обуоловленный явлением так называемого теплового удара ° 26

Имеющие высокую температуру (1400о

-1600 С) расплавы чугуна или стали при заливке холодной пластины вызывают ее растрескивание, особенно характерное для пластинок из металлокерамического материала, что резко снижает прочность и дол» говечность инструмента, Известен также способ получения армированных отливок в восстановительной сре» де, состоящей из окиси углерода, создавае мой за счет сгорания древесного Угля, вводимого в состав формы, нагреваемой до

960-1070 С (21.

Однако в среде из окиси углерода невозможно получить прочное соединение залива» емого металла с режущей;пластиной из твер»дого сплава титанокарбидной группы из»за образования на поверхности последней химически устойчивой окиси титана Т1 О (модификации рутила).

Бель изобретения — получение надежмого соединения режущих пластин с заливаемым металлом и повышение прочности инструмента.

565775

Способ изготовления биметаллического

6О режущего инструмента, включающий очист

Это достигается тем, что Harpea pew » щей пла©тины осуществляют до 800- 1100 С с одновременной продувкой ли тейной формы продуктами диссоциации аммиака. 5

Окисную пленку на твердосплавной плас тине разрушают механическим путем, напри мер, крацеванием, затем их окантовывают припоем, ставят в форму и начинают нагрев под заливку в восстановительной среде, соэ- 1О даваемой продувкой продуктами диссоциации ,-, аммиака.

Подачу восстановительной смеси прекра шают непосредственно перед заливкой металла. 15

При этом на твердосплавные пластины титанокарбидной группы после крацевания наносят защитный слой иэ цианистой меди (толщина слоя 5-7 мкм), Восстановительная смесь не только пре дохраняет контактные поверхности режущих пластин от окисления в процессе предварительного нагрева, но и позволяет снять остатки неразрушенных окислов, что обеспечивает надежное соединение режущих пластин15 с .заливаемым сплавом, .

Сущность и эффективность изобретения поясняется примерами реализации способа., Пример 1. При получении литых резцов со стальными державками, армиро- ЗО ванными вольфрамокарбидными твердыми сплавами, в качестве припоя используют сплавы на медно-никелевой осноове с темпвратурой плавления 1200 ?:1300 С (константан). Твердосппавные пластины, окантован ные по контуру припоем, помещают в песчаные формы на жидкостекольной связке,, Формы состыковывают в стопку, а их полости, сообщенные между собой каналами, подключают к диссоциатору, . Непрерывно 411 подавая полости формы продукты диссо» циации аммиака (водород и азот), стопку помешают в прокапочную печь и подвергают о предварительному нагреву до 850 900 С, Затем формы извлекают иэ печи, црекраща» 4> ют подачу газовой смеси и запивают рас» плавом стали, Под действием тепла расплава припой расплавляется и при застывания прочно соединяет пластинки с державками.

Одновременно припой выполняет функцию тер ® моизопируюшего "щита", так как часть тепла используется для расправления припоя, При этом в процессе предварительного нагрева в восстановительной атмосфере уда- 5 лось не только предотвратить окисление поверхностей пластин, но и снять ранее обре» зовавшиеся окислы, что значительно повы сило прочность соединения твердосппавной пластинки с державкой..

Испытания показали, что полученный по данной технологии инструмент выдерживает среэающие усилия в 2200 + 2600 кг/см, не Разрушаясь, в то время как аналогич» ные показатели для инструмента, изготовленного по известной технологии, не пре вышают 1

Пример 3 . Аналогичным образом изготовляют составные резцы с режущими пластинами из сплавов титано-карбидной группы, обладающей большей склонностью к окислению и большей стойкостью окислов, чем сплавы вольфрамо-карбидной группы., При этом после механического снятия окисФ ной пленки с контактных поверхностей пластин на них электролитическим путем наносят слой цианистой меди толщиной 5 ? 7 мкм. Затем пластинку окантовывают припоем и произво дят операции, указанные в первом примере.

Защитное покрытие иэ цианистой меди предотвращает окисление трудновосстанавливаемого титанокобальтового сплава, а про. дукты диссоциации аммиака исключают оки= ление и снимают образовавшийся окисел с поверхности самого защитного покрытия.

При изготовлении армированных отливок, материалы которых имеют близкие значения коэффициентов линейного расширения и окис лы которых легко разрушаются в восстановительной среде, исключается необходимость крацевания и окантовки припоем.

Изготовление инструмента литьем с введением восстановительных газовых смесей при предварительном нагреве позволяет значительно повысить прочность соединений режущих вставок с державкой за счет исключения окисления при нагреве и благодаря снятию образовавшихся ранее окислов. Указанные факторы> в свою очередь, обеспечивают повышение качества, стойкости и долговечности иьс румента, Способ позволяет отливать режущий инстоумент в многоместных многоярусных песчаных формах, например, иэ жидкостекольной смеси, что позволяет в 10-12 раз увели» чить производительность труда по сравнению с общепринятым процесс ом и эготовления инструмента механическим путем с пос» педующей напайкой режущих пластин.

Формула из обретения ку поверхностей режущей пластины из твер дого сплава от окислов, нанесение на них слоя защитного покрытия и припоя, установ ку упомянутой пластины в литейную форму, нагрев их в восстановительной среде и заливку в литейную форму сплава, о т л ич а ю шийся тем,.что, с целью новы щения- прочности сцепления режущеф пластины с заливаемым сплавом, нагрев режущей пластины осуществляют до 8005775

6 о

- 1100 С с одновременной продувкой литейной формы продуктами диссоциации аммиака, Источники информации, принятые во внимание при акспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

М 1089951, М. Кл. В 22 П 19/06, 1957.

2. Смеляков Н, Н„Армированные отливки, М., Машгиз, 1958, с. 100-103, 98io - 99, 120.

Составитель Т, Королева

Редактор М. Рогова Техред О. Луговая Корректор M. немчик

Заказ 2267/8 Тираж 995 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., a. 4/5

Филиал ППП Патент", r, Ужгород, ул, Проектная, 4