Связка для изготовления алмазного инструмента

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ

Союз Советскмз

Соцналнстнцвовз

Ресаублнк (ii>648394 (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 26.12.77 (21) 2559503/25-08 с присоединением заявки №(23) Приоритет—

Опубликовано 25.02.79.Бюллетень Мо 7

2 (51) М. Кл.

В 24 D 3/06

Гееударетвввый каетет

СССР ю 4елам иэ06РВТФЙЯЮ и OTNpbIYNfl (53) УДК 621.922. .079, (088.8) Дата опубликования описания 28.02.79 (72) Авторы изобретения

A. А. Бурхан, В. А Коновалов и А. Е. Шило

Ордена Трудового Красного Знамени институт сверхтвердых материалов АН Украинской CCP (71) Заявитель (54) СВЯЗКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЛМАЗНОГО

ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к изготовлению абразивного, например алмазного, инструмента, в частности к составам металлических связок абразивного инструмента в системе алюминий-титан-медь.

Известна металлическая связка для изготовления абразивного инструмента в системе титан-алюминий", содерmamas 50-83 вес.% титана, 6-25 вес.% алюминия, 3-7 вес. % двуокиси титана (1. 10 ) и 8-28 вес.% окиси меди (Q ц 0 ) (1) .

Инструмент, выполненный на основе этой связки, обладает сравнительно невысокой работоспособностью. Кроме того, эта связка не позволяет регулировать режущую способность абраэивного слоя в зависимости от назначения ийструмента и характеристики абразивного порошка, что объясняется экстремальностью диапазона стехнометрических составов смеси, направленной на полное прохождение окислительно-воестановительных вкэотермических реакций.

Большое количеств о окислов и незначительная доля высокопластичных металлов в составе связки обуславливает недостаточную прочность абразивного слоя, что не позволяет испольэовать инструмент на этой связке на операциях грубой обработки различных материалов, а узкий диапазон физико-механических свойств абразивного слоя на известной связке существенно ограничивает применение абразивных порошков различных характеристик.

Ueab изобретения — повысить стойкость

15 и расширить эксплуатационные возможности инструмента, повысить технологичность его изготовления путем регулирования режущей способности абразивного слоя и его спекания в экэотермическом режиме с минимальным количеством компонентов связки.

Для это о в связку, содержащую титан и алюминий, введена медь, ее

648394

3S

45 компоненты выбирают в следующем соотношении, вес. Ъ:

Титан 5-72

Алюминий 3-10 Медь 25-85. 5

Введение в состав связки значительного «оличествв меди способствует образованию композиции, обладающей достаточной пластичностью и высокой механической прочностью. Обеспечкваеъ ся проведение экэотермических реакциЯ в режиме саморегулирования, т.е. в процессе нагрева абразивного слоя до тем- пературы качала и во время экэотерми. ческих ращений происходит поверхностное окисление порошков меди и титана

2Cu + Π— 2CUО Tj + 0 — ь

-+ Tj0, с дальнейшим восстановлением металлов, Преимуществом является то обстоятельство, что исключается необходимость введения окислов, обеспе чивается естественное образование исходных продуктов экэотермкческих реакций.

Твк ках экэотермические реакции являются причиной кратковременного спекания связки в течение 0,5-5 мин, то происходит лишь поверхностное окисление меди, что определяет наличке пластичного металла в связке. С другой сюроиы, образовавшегося окисла вполне достаточно для протекания экэотермкческих реквций, а выделенного тепла - для полного спеквкия свяжи в целом.

Процентное соотношение титана, алюминия и меди обусловлено областью практически реал; зуемых компоэкций, позволяющих изготавливать абразивный слоЯ инструмента с заданными показа-, т4яйш» no прочности, твердости, ударной вязкости и износостойкости. Нижние границы содержания компонентов выбирают, исходя кэ условия достаточности этого содержания для обеспечения прохождения экэотермкческих реви цкЯ, Верхние границы содержания компонентов исключают экэотермичесхие реакции, проходящие со взрывом, что

50 определяет сохранение геометрии инструмента.

UlsposaN диапазон содержания титана к меди в связке в комплексе с алюминием позволяет изменять. например, твердость связки от 25 до 125 НРВ, что

55 пиволяет испольэовать алмазный инструмент. квк для финишных операций обработки кеметаллкческих материалов, 5,0

10,0

85,0 . так и для обработки жаропрочных сталей и титановых сплавов.

Пример 1. Изготавливают цилин дрические элементы диаметром 10 мм и высотой 5 мм ае алмазов марки

ACK 250/200, концентрацией 50% с использованием связки следующего состава, вес.%:

Титан, 45,0

Алю ий 10 0

Медь 45,0.

Порошкообразные компоненты связки смешивают вместе с алмазным порошком и прессуют при давлении

4 т/см ..

Термообработку элементов проводят о в проходной печи при 750 С в течение

2 мин. Твердость элементов 120—

127 HgB. Далее элементы монтируют в корпус шлифовального круга диаметром 400 мм и шириной рабочего слоя

250 мм. При грубом шлифоиании гранита и мрамора стойкость инструмента повышается в 1,2-2,3 раза в сравнении с известным.

Пример 2. Изготавливают теже элементы, но с алмазом марки АСК

100/80 и, со связкой следующего состава, вес.%;

Титан 72,0

Алюминий 3,0

Медь 25,0.

В этом случае полученные алмаэоносные элементы, спеченые в аналогичных условиях, имели твердость 100106 HRB и использовались на операции получистового шлифования гранита и мрамора, при этом стойкость инструмента повышается в 1,8-2,5 раза в сравнении с известным.

Пример 3. Состав связки, вес,.7:

Титан 44,0

Алюминий 6,0

Медь 50,0.

Условия спекания аналогичны примеру 1, но берут алмаз марки АСМ

40/28. Твердость алмазных элементов после спеквйия 65 - 70 HRB. Стойкость инструмента нв операциях чистового шлифования гранита и мрамора повышается в 1,8-2,6 раза в сравнении с известным.

Пример 4. Состав связки, вес.%:

Титан

Алюминий

Медь

648394

Составитель В. Каражас

Редактор В. Иибобес Техред К. Гаврои КорректорТ. Вашкович

Заказ 447/14 Тираж 1011 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Алмазный порошок марки АСМ 14/1 О.

Условия спекания аналогичны примеру 1. Твердость алмазных элементов 20-26 HRB.

Стойкость инструмента на операпиях полирования гранита, мраМора, стекла повышается в 1,5-2 раза в сравнении с известным; отсутствуют парапины на обрабатываемой поверхности.

Пример S. Сосгав связки, вес.%:

Титан 60,0

Алюминий 5,0

Медь 35,0.

Алмазный порошок марки АСВ 125/100 гранулнруют связкой указанного состава. Гранулы высушивают, помещ ют в печь и термически обрабатывают в течение 2 мин при 730 С. Спечейо ные гракулы смешивают со связкой укаэанного состава и изготавливают алмазный инструмент А К 125х10х3х х32 (100%) по примеру 1. Твердость связки 116-120 HRB.

Стойкость инструмента. при шлифовании повышается на 20%.

Формула изобретения

Связка для изготовления алмазного инструмейта, содержащая титан и алю,миний, отличающаяся тем, 10 что, с пелью расширения экснлуатаниои ных возможностей инструмента и повышения технологичности е о изготовления и стойкости, в связку введена медь

35 при следуюшем соотношении комконентов, вес.%:

Титан 5 - 72

Алюминий 3 «10

Медь 25 — 85.

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 551177447766, кл. Ь 24 2 3/06, 1976.