Припой для пайки алмазоносной металлокерамической матрицы со стальным корпусом инструмента

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено».0677 (21) 2500588/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано050379. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 050379 (51) М. Кл.

В 23 К 35/32

Государственный комитет

СССР во делам изобретений и открытий (53) УДК 621.791.. 3 (088. 8) (72) Авторы

ИЗОбрЕТЕИИя В.И. Бугаков, A.Â. Довбня и l0.Ñ. Коняев (71) Заявитель

Институт физики высоких давлений АН СССР (54) ПРИПОЙ ДЛЯ ПАЙКИ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКОЙ

АЛМАЗОНОСНОЙ МАТРИЦЫ СО СТАЛЬНЫМ КОРПУСОМ

ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к производству алмазного инструмента, используемого в горнодобывающей, геологоразведывательной, камнеобрабатывающей и других отраслях промышленнос- о ти для пайки алмазоносной металлокерамической матрицы к стальному корпусу инструмента при твердофаэном спекании в камере высокого давления.

Изготовление алмазных инструментов 10 на высокопрочных металлокерамических связках в камере высокого давления с горячим прессованием затруднено сложностью обеспечения надежного соединения алмазоносной матри- 15 цы к стальному корпусу в условиях твердофазного спекания.

Известен припой, представляющий собой смесь 0,5-3 вес. частей карбида молибдена с одним или несколь- @ кими боридами железа, никеля, кобальта, а также может быть взята смесь карбида молибдена с никелем и элементарным бором (1).

Материал используется для пайки углеродсодержащего материала с металлом, керамикой, кварцем, углем и имеет температуру плавления 1080 С и выше, в зависимости от соотношения компонентов. 30

Однако, поскольку при использовании этого припоя образуется жидкая фаза по всему объему, то использование такого материала для пайки алмазоносной металлокерамической матрицы к стальному корпусу инструмента под высоким давлением приводит к диффузионному проникновению этого материала в алмазоносную матрицу, что ведет к снижению ее прочностных свойств иэ-за разрыхления.

Кроме того, известный припой в силу его хрупкости и низких механических свойств не может быть использован для изготовления алмазного инструмента, работающего в условиях высоких динамических нагрузок.

Цель изобретения — повышение прочности соединения и износостойкосТи припоя.

Для достижения цели припой содержит компоненты в следующем соотношении, вес.Ъ:

Бориды 5-2 5

Никель Остальное, Кроме того, бориды выбраны из группы: карбид бора, борид хрома, борид титана, борид молибдена, борид циркония. Введение одного или нескольких боридов к порошкообразному

650759

Формула изобретения

Составитель В. Плахтий

Редактор С. Головенко Техред N. Петко Корректор И. Муска

Заказ 695/13

Тираж 1221 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 карбонильному никелю способствует появлению жидкой металлической фазы при более низкой температуре.

Расплавление металлической фазы в контакте с тугоплавкими боридами обуславливается легкоплавкими эвтектиками боридов никеля, образующихся 5 вследствие диффузии бора из тугоплавкого борида в никель.

Образование в припое жидкой фазы в микрообъемах (в местах контактирования никеля с боридом) и образование 10 жидкой фазы при температуре, близкой к температуре спекания матрицы, исключает возможность диффузионного проникновения припоя в металлокерамическую алмазоносную матрицу и 15 предотвращает снижение ее прочностных характеристик.

Высокая твердость и износостойкость данных боридов позволяют достичь высоких характеристик прочности и износостойкости припоя.

Испытание буровых геологоразведочных коронок и шлифовальных дисков для обработки грубых поверхностей бетонных покрытий показали высокую работоспособность и полную надежность крепления металлокерамической алмазной матрицы к стальному корпусу инструмента новым припоем.

Пример 1. Смесь порошков для припоя в составе, вес.Ъ:

Никель 90

Борид хрома 10> которым спекают алмазоносную металлокерамическую матрицу со стальным корпусом под давлением 12 кбар и температуре 900 С.

Пример 2. Смесь порошков для припоя в составе, вес.%:

Никель 85 40

Карбид бора 5

Борид титана 10 которым спекают алмазоносную металлокерамическую матрицу со стальным корпусом под давлением 15 кбар и температуре 1000 С.

Пример 3. Смесь порошков для припаячного материала в составе, вес.%:

Никель 88

Карбид бора 12, которым спекают алмазную металлокерамическую матрицу со стальным корпусом под давлением 10 кбар и температуре 900 С.

Полученные буровые коронки с использованием припоя по примерам 1-3 имеют по сравнению с известными более высокую работоспособность (полное отсутствие сколов или истираяия припаячного материала, отслоение алмазоносной металлокерамической матрицы от корпуса инструмента).

1. Припой для пайки металлокерамической алмазоносной матрицы со стальным корпусом инструмента, содержащий никель и бориды, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности соединения и износостойкости припоя, он содержит компоненты в следующем соотношении, вес.Ъ:

Бориды 5-25

Никель Остальное .

2. Припой по п. 1, о т л и ч а юшийся тем,,что он содержит бориды, выбранные из группы: карбид бора, борид хрома, борид титана, борид молибдена, борид циркония.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Патент ФРГ Р 1558902, кл. 49 11 35/32, 17.08 ° 72