Способ получения керамических изделий на основе окиси алюминия

 

ог; ° 1

;Ф

° и Е (1 i) 639834 Союз Ваветских

Социалистических

Республик

КЗОБРЕТЕЙ МЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.03.77 (21) 2464911 29-33 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

С 04В 35/10

В 24D 3/00

Государственный комитет

С.С СР ло делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень ¹ -!.8I (53) УДК 666.692:621 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.12.78 ( (72) Авторы изобретения А. А. Максимов, А. И. Власов, А. С. Мосейкин, Г. P. Золотарев, В. В. Медведев, М. Н. Пивоваров, К. Я. Сурадеев и А. И. Кулик

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛ И Д

НА ОСНОВЕ ОКИСИ АЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к способу получения керамических изделий, предназначенных для изготовления режущего инструмента, используемого при резании закаленных сталей, пластмасс, графита, стекла и других материалов.

Известен способ получения пластин пз режущей керамики, включающий горячее прессование в интервале температур

1300 — 1450 С в течение 1 ч при давлении 10

350 кг/см, отжиг на воздухе в течение 3 ч при 1500 — 1750 С (1).

Известен также способ получения изделий из корундовой керамики, предусматривающий отжиг разрезанных заготовок на 15 воздухе при температуре 1000 С в течение

4 ч, шлифование и полировку изделий алмазным порошком (2).

Однако изделия, полученные такими спо-. собами, обладают низкой прочностью при использовании в режущем инструменте, так как отжиг на воздухе, т. е. в окисли- тельной атмосфере, снижает их качество.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ изготовления керамических изделий для режущего инструмента, включающий горячее прессование при 1425 С и давлении 280 кг/см, отжиг при 1300 С в течение 16 ч, механическую обработку для придания определенной формы (3).

Указанный способ получения изделий пз

pe кущей керамик! также не обеспечивает высокой прочности изделий. Это обусловлено высокотемпер атурным длительным от кнгом, который вызывает травление поверхности образцов, т. е. формируются канавки, снижающие прочность (прочность на изгиб составляет 46 — 70 кгс/мм ).

Цель изобретения — повышение прочности изделий.

Это достигается тем, что прп способе получения керамических изделий на основе окиси алюминия для режущего инструмента, включающем горячее прессованпс, резку на заготовки. отжиг и шлпфование, заготовки отжигают прп температуре 1160—

1290 С в течение 2 — 5 ч в атмосфере водорода после шлифовки и дополнительно сошлифовывают после отжига на глубину

0,05 — 1 мм.

Увеличение глубины шлифования приводит к понижению прочности, так KBK на поверхности возникают остато п.ые напряжения растяжения, вызванные шлпфова:гнем; поэтому глубокое шлифоьание для придания изделию формы производят перед отжигом, который снимает остаточные на639834

Составитель Н. Соболева

Техред С. Антипенко

Корректор О. Тюрина

Редактор Т. Кузьмина

Заказ 220575 Изд. № 772 Тираж 721 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 1/5

Типография, пр. Сапунова, 2 пряжения растяжения. Отжиг шлифованных изделий в атмосфере водорода повышает их прочность, исключая окислительные процессы.

Дополнительное шлифование на глубину 0,05 — 0,1 мм вызывает появление на поверхности образца остаточных напряжений сжатия, которые способствуют увеличению прочности.

Предлагаемый способ получения изделий из режущей керамики поясняется следующими примерами.

П р им е р 1. Методом горячего прессования в графитовой пресс-форме изготавливают при температуре 1450 С и давлении

280 кг/сма в течение 1 ч штабики прямоугольного сечения из окиси алюминия (А120з) с добавками 20% TiC, 10% WC и 0,5% MgO. Для получения необходимой формы и размеров штабики разрезают на заготовки, шлифуют на глубину 0,8 мм, после чего проводят отжиг при 1200 С в течение 2,5 ч в атмосфере водорода. По окончании отжига дополнительно сошлифовывают пластины по опорным поверхностям с глубиной резания 0,05 мм на сторону, при этом предел прочности на изгиб составляет 85 кг/мм-".

Пример 2. Все операции осуществляют в той же последовательности, что и в примере 1. Отжиг проводят при 1160 С в течение 5 ч в атмосфере водорода. По окончании отжига дополнительно сошлифовывают пластины на глубину 0,07 мм на сторону. Материал пластин тот же, что и в примере 1. При этом предел прочности н а изгиб — 85 кг/м м .

5 Пример 3. Все операции осуществляют в той же последовательности, как и в примере 1. Отжиг проводят при 1290 С в течение 2 ч, после чего дополнительно сошлифовывают пластины на глубину 0,1 мм.

10 Материал пластин тот же, что и в примере

1. Предел прочности на изгиб также сост а вл я ет 85 кг/м и .

Формула изобретения

15 Способ получения керамических изделий на основе окиси алюминия для режущего инструмента, включающий горячее прессование, резку на заготовки, отжиг и шлифование, отличающийся тем, что, с целью

20 повышения прочности изделий, заготовки отжигают при температуре 1160 — 1290 С в течение 2 — 5 ч в атмосфере водорода, причем отжиг проводят после шлифования, а после отжига их дополнительно сошлифо25 вывают на глубину 0,05 — 1 мм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Simpson L. А. «J, Mater. Sci» 1974, v 9, № 4, р. 685 — 688.

30 2. Fressler К. E. «J. Лгпег. Cer. Soc»1974, v 57, № 5, р. 226 — 227.

3. Ghate В. В. «J. Amer, Cer. Soc» 1975, v 54, № 2, р. 210 — 215.