Припой для пайки кубического нитрида бора

 

ОП ИСАНИЕ „„624756

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К А8ТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.

В 23 К 35/30 (22) Заявлено 10.05.77 (21) 2480058/25 27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.09.78. Бюллетень № 35

Государственный камитет

Саввтв Министрав СССР

hh делам нзвбратвний н вткрытий (53) УДК 621.791. .36 (088.8) (45) Дата опубликования описания 04.08.78 (72) Авторы изобретения М. С. Друй, А. A. Голубева, Р. С. Овсеевич, Б. П. Грохольский, Г.Т. Резников и Т. М. Связкина (71) Заявитель (54) ПРИПОЙ ДЛЯ ПАЙКИ КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА

Изобретение опюсится к составам припоя для пайки резцов из кубического нитрида бора (эльбора-P) .

Известен припой для пайки кубического нитрида бора, содержащий титан, марганец, крем- ний и медь в следующем соотношении, вес.%: титан — 8-25; марганец — 10 — 30; кремний—

0,5 — 3; медь — остальное (1).

Этот припой применяется для пайки резцов из эльбора-P типа расточных, канавочых и т.п. Корпус резца, на который производится пайка, выполняется иэ стали типа 45х, 45 и т.д.

Основной недостаток известного припоя— низкая прочность сцепления со сталью корпуса.

Это ведет к тому, что при длительном точении и больших подачах, сопровождающихся интенсивным нагревом резца, происходит отделение режущего элемента вместе со слоем припоя от корпуса. Кроме того, изготовление стального 2О корпуса и заточка резца после пайки, связанная со шлифованием стали корпуса, трудоемки и обуславливают высокую стоимость резцов.

Ьель изобретения — повышение прочности паяного соединения и удешевление пайки путем 25 одновременного использования йрипоя в качестве корпуса резца.

Согласно предлагаемому изобретению это достигается тем, что припой дополнительно содержит, вес.%: металл подгруппы железа — 1075; углерод — 0,5-5; олово — 0,5-10.

Из порошкообразных компонентов припоя формуется брикет корпуса резца, который совместно с режущим элементом подвергается термообработке (например в вакууме) при 900—

1100 С. При этом происходит одновременно спекание корпуса и пайка резца.

Основным компонентом, определяющим высокие прочностные свойства корпуса, является металл подгруппы железа (преимущественю железо и частично никель). Нижний предел этих металлов (10%) определяется мехиническими свойствами корпуса, при этом предел прочности > не должен быть ниже 35—

40 кг/мм2, а твердость НВ не должна быть ниже 120 кг/мм ; верхний предел (75%) олределяется наличием других компонентов припоя и связан с получением необходимых прочностных характеристик сплава. Углерод вводится для увеличения твердости корпуса за счет свя624750

ЦНИИПИ Заказ 5314/15 Тираж 1263 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная. 4 зывания титана (частично железа) с образованием карбида титана Пределы его содержания зависят от количества титана в припое (стехиометр™ аское соотношение титана и утлерода в карбиде титана равно 4:1), В связи с тем, что в месте сная необходимо наличие свободного жтана, в слои корпуса, непосредственно примыкающие к режущему элементу (толщина слоя приблизительно 0,1 — 0,5 мм), можно вво° дить углерод в меньшем количестве.

Введение олова снижает температуру спекания и повышает механические свойства корпуса и сная. Введение его менее 0,5% не влияет существенно на свойства припоя, повьппение содержания более 10% увеличивает хрупкость корпуса. В месте сная олова должно быть больше 15 (до 20%) для создания жидкотекучести припоя на контакте с эльбором-Р, но на увеличение обще то содержания олова это существенно не влияет, так как вес корпуса в десятки раз превышает вес сная. 20

Пример 1. Из порошкообразных компонентов припоя состава, вес.%: титан — 8,5, марганец — 10,5, кремний — 2,5, олово — 2,5, углерод — 2,5, медь — 14,S, железо — 39,0 никель — 20,0 предварительно прессуют брикет 25 корпуса резца. В зоне сная создается повышенная концентрация меди (50%), титана (15%), олова (10%), снижается концентрация углерода (0,5%), остальными компонентами являются никель (11,5%), кремний (2,5%) и марга- ЗО нец (10,5%). Пайку заготовок эльбора-Р проводят в вакууме 5 10 мм рт.ст. при 1020 С.

Пример 2. Припоем состава, вес.%: титан — 20, марганец — 10, кремний — 0,75, олово — 0,75, углерод — 4,5, медь — 51,5, желе- - зо — 12,5 при 1030 С в вакууме проводят пайку зльбор -P. Из норошкообразных компонентов предварительно прессуют брикет корпуса, на который помещают заготовку эльбора-Р.

Пример 3. Припоем состава, вес.%: 4О титан — 12,25, марганец — 27,35, кремний—

0,5, олово — 0 S, углерод — 1,25, никель—

35,85, медь — 24,3 проводят пайку эльбора-P в вакууме при 1050 С. Из порошкообразных компонентов предварительно прессуют брикет

45 корпуса и сверху помещают заготовку эльбора-P.

Пример 4. Припоем состава, вес.%: титан — 15, марганец — 11,25; кремний — 0,75, олово — 9,25, углерод — 1,3, никель — 21,95, 50 медь 40,5 в вакууме при 1050 С проводят

° пайку заготовок эльбора-Р. Из порошкообраэных компонентов припоя предварительно нрессуют брикет корпуса, на который помещают заготовку эльбора P.

Пример S. Из припоя состава, вес.%: титан — 8, марганец — 10,2, кремний — 1,1, олово — 2, утлерод — 2,2, медь — 3,25, железо — 73,25 методом горячего прессования при

1150 С и давлении 100 кг/см изготавливают корпус резца. На поверхность корпуса наносят массу, содержащую, вес.%:. медь — 41,9, титан—

15, олово — 9,5, углерод — 0,6, кремний—

2,5, марганец — 10, никель — 20,5, и заготовку эльбора-P. Далее при 1000 С в вакууме проводят пайку резца.

Пример 6. Из припоя состава, вес.%, титан — 8,25, марганец — 10, кремний — 0,5, олово — 1,75, утлерод — 0,5, никель — 71,5, медь — 7,5 предварительно прессуют брикет корпуса и сверху располагают заготовку эльбора-P.

Далее при 1050 С в вакууме 10 мм рт.ст. под нагрузкой 50 кг/см в графитовой пресс. форме проводят термообработку, в результате которой. заготовка эльбора-Р припаивается к корпусу резца.

FIa припое примера 1 изготавливают расточные резцы из эльбора-Р, которые работоспособны на интенсивных режимах течения. Предлагаемое изобретение может быть использовано для изготовления новых видов резцов, например типа расточных, канавочных, ранее не производимых.

Экономическая эффективность от одного специального резца эльбора-Р составляет около

20 руб/шт. Экономическая эффективность от предлагаемого изобретения может составить до

2 — 3 млн. руб. в год.

Формула изобретения

Припой для пайки кубического нитрида бора, содержащий титан, марганец, кремний, медь, о тли чающийся тем,что, сцельюулучшения качества и удешевления пайки путем одновременного использования припоя в качестве корпуса резца, припой, дополнительно содержит, металл подгруппы железа, углерод и олово при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Титан 8 — 25

Марганец 10-30

Кремний 0,5 — 3

Металл подгруппы железа 10 — 75

Углерод 8,5 — 5

Олово О,S — 10

Медь Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР N 518902, кл. В 23 К 35/30, 1975.