В.В. Авакян, Ю.И. Андропов, В.И. Теумин, Н.Д. Руднев, А.А. Гоов и A.C. Дыаеков (72) Авторы изобретения () заявитель Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторскотехнологический институт природных алмазов и инструмента спеченный MATEpHASI (54) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению алмазного инструмента, предназначенного для обработки износостойких материалов.

Известен материал для изготовления. алмазного инструмента, содержащий, вес.а:

Твердый сплав ВК15 80

Кобальт 8

Медь 12 (1), Недостатком известного материала является то, что он не обеспечивает прочного закрепления алмазных зерен в инструменте.

Кроме того, использование вольфрама, являющегося дефицитным материалом, увеличивает стоимость инструмента.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности является спеченный материал, содержащий карбид титана и стальную матрицу следующего состава, вес.н:

Хром 8-12

Углерод 0,6-1,2

Молибден 0,5-5

Вольфрам 0,5-5

Ванадий 0-2

Никель 0-3

Кобал ьт 0-5

Кремний 0-1, 5.

Марганец 0-2

Железо Остальное )2).

Недостатком известного материала является то, что применение его в качестве связки для алмазного инструмента не обеспечивает прочного закрепления алмазов.

Бель изобретения вЂ” использование спеченного материала в качестве связки для алмазного инструмента, обеспечение прочного закрепления алмазов в связке и повышение иэносостойкости алмаз: ного инструмента.

Для этого предложенный спеченный материал дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Карбид титана 15-30

Хром 3,6-23,4

Никель 3,5-32

Молибден 0,1-2

Кремний 2,1-8

Углерод 0,17-1,2

Медь 20-50

Железо Остальное.

При этом спеченный мате риал содержит хром, никель, молибден, кремний, углерод, железо в виде порошка стали

602586

6,8

4,1-4,7

7а-7в

На известной связке

Tj С вЂ” сталь

3,0-3,6

6,2 состава, вес.Ъ: хром 12-32, никель о

0,5-18) молибден 0,1-3, кремний 0,1-2, углерод 0,3-1,5 железо остальное.

Спеченный материал содержит никель и кремний в виде порошка сплава Кi +

30-40 вес.Ъ Я либо смеси порошков указанного состава в количестве 5-20Ъ от общего веса связки.

Медь в спеченный материал вводят в виде жидкого металла при пропитке других компонентов. либо в виде порошка.

Инструмент с применением предлагаемой связки изготавливают следующим образом.

Готовят смесь порошков (крупностью

2-20 мкм) карбида титана, нержавеющей стали, никеля и кремния при следующем . соотношении компонентов, вес.Ъ: карбид титана (содержание свободного углерода

0,47 вес.Ъ) 15-30; стали (состава, вес.Ъ: хром 12-30, никель 0,5-18, молибден 0,1-3, кремний 0,1-2, углерод 0,3-1,5, железо вЂ” остальное) 3070; никель 3-14, кремний 1,0-6. Никель и кремний вводят в виде порошка сплава И t + 30-40 вес.Ъ б(°

Полученную смес= формуют совместно с алмазами (конструкция формы и расположение алмазов зависят от типа инструмента), прессуют при давлении

800-1200 кг/см и затем пропитывают медью (или сплавом на основе меди) в количестве 20-50% от веса твердых

4 компонентов связки в вакууме 1 ° 10мм рт.ст. при 1000-1130 С ° Часть меди (до 50Ъ от общего содержания ее в связке) может быть введена также в виде порошка совместно с порошками других составляющих связки.

Примеры изготовления алмазных правящих карандашей типа С2-СЗ.

Пример 1. Приготавливают смесь порошков следующего состава, вес.%: карбид титана 25, сталь Х17Н2 (состава, вес.Ъ: Cr 15-19, N4 1,5-2,5, С 0,1-0,2, Ге остальное) 65, никель б, кремний 4.

Порошки смешивают в смесителе в течение 2 ч.Отбирают навеску смеси в количестве, необходимом на 1 карандаш. Формуют смесь совместно с алмазами в прессформе (вид алмазов и порядок укладки их определяется маркой карандаша). Прессуют алмаэонссную

На предлагаемой связке

Тi С вЂ” сталь- Йi -6< -Cu вставку псу давлением. Р А 800уА

1000 кг/см. Спрессованную алмаэонос-. ную вставку пропытывают медью в количестве 40% от общего веса других сос5 тавляющих связки.

Режимы пропитки: среда вЂ” вакуум

1 10 мм рт.ст.; температура 1120Й т 20 С; выдержка при 4 пропитке 10мин; твердость связки НЯС 19-23.

10 Алмазоносную вставку укрепляют в державке инструмента.

Пример 2. Приготавливают смесь порошков следующего состава, вес.Ъ: карбид тИтана 29; сталь Х13М2С2 (сос(5 тана, вес.Ъ: Ст 12-14, Мо -2,5-3,5,&s

1, 7-2, 3, С О, 3-0, 6,Иостальное) 441 никель 7,2; кремний 4,8; медь 15.

Порошки смешивают в смесителе в течение 2 ч.

Фсрмование и прессование алмазоносной вставки также как в примере i

Спрессованную вставку пропитывают медью в количестве ЗОЪ от общего веса связки.

Режим пропитки такой же как и в примере 1.

Алмазоносную вставку укрепляют в державке инструмента.

Пример 3. Приготавливают смесь порошков следующего состава, вес.Ъ: карбид титана 35, сталь (состава, вес.Ъ: Cr 28-32, С О,б-реостальное) 35, никель 12, кремний 8 медь 10.

Порошки смешивают в смесителе в течение 2 ч.

Формование и прессование алмазоносной вставки также как в примере 1.

Спрессованную вставку пропитывают медью в количестве 20% от общего веса связки

4 Режим пропитки такой же как в при40 мере 1.

Алмазоносную вставку укрепляют в державке инструмента.

45 В таблице приведены результаты испытания правящих карандашей (С2-2), изготовленных на различных связках при следующих режимах испытаний:

50 Абразивный круг Э94ОСТ2К6, 600х305х63, Поперечная подача, мм/ход 0,1

Продольная подача,, мм/ход 0,8

Правка с охлаждением,л/мин 15602586

Формула изобретения

Составитель, Л. одина

Редактор Г. Моэжечкова Техред М.Борисова Корректор А.Лакида

Заказ 1795/25 Тираж 772 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР " по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно из таблицы 1, износостойкость правящих карандашей, изготовленных на предлагаемой связке, значительно выше по сравнению с аналогичным инструментом, изготовленным спеканием в вакууме с применением в качестве связки металлокерамического сплава TtС вЂ” сталь.

Спеченный материал, содержащий карбид титана, хром, никель, молибден, кремний, углерод и железо, о т л и ч а ю шийсятем, что, с целью использования спеченного материала в качестве связки для алмазного инструмента„ обеспечения прочного закрепления алмазов в связке и повышения износостойкости алмазного инструмента, он дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, . вес.Ъ:

Карбид титана 15-30

Хром 3,6-23,4

Никель 3,5-32

Молибден . 0,1-2

Кремний 2,1-8

Углерод 0,17-1,2

Медь 20-50

Железо Остальное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Вязников Н.Ф., Ермаков С.С. Металлокерамические материалы и изделия, Ленинград, 1967, с. 182-184.

2. Патент США 9 3653982, кл. 148-31, 1972 °