Металлокерамическая связка для алмазного инструмента

 

Союз Советсник

Социалистическик

Республик нн673442

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 18.ll.77 (21) 2544360/25-08 (51)М. Кл.2

В 24 D 3/06 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (5Ç) УДК 621. 9 22..079 (088 ° 8) ОпУбликоввно150779. Бюллетень №

Дата опубликования. описания I8.0779 (72) Авторы

ИЗОбрЕтЕНИя-: М.С. Друй, P.С, Овсеевич, В.М..Григорьев и Н,Н. Шамайко

Волжский филиал Всесоюзного научно-исследовательского (71) Заявители института абразивов и шлифования и Всесоюзный научноисследовательский институт абразивов и шлифования (54) МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКАЯ СВЯЗКА ДЛЯ АЛМАЗЙОГО

ИНСТРУМЕНТА

3,00-10,00

Изобретение относится к абразивной отрасли промышленности, в частности к составам связок абразивного инструмента, и может быть использовано для изготовления алмазного инструмента, предназначенного для механической обработки абразивных изделий, например шлифовальных кругов на основе корунда, карбида кремния и т,д.

Известна связка для алмазного инст. румента, включаюцая борид хрома; по.лукарбид вольфрама; медь; металлы подгруппы железа; металлы из группы олово, кремний (1).

Однако в составе известной связки отсутствует свободный хромадгеэионноактивный элемент по отношению к алма .Зу. В силу этого обстоятельства алмаз: ные зерна плохо" смазываются"в про- 20 цессе спекания, что приводит к недосI таточной стойкости инструмента. Кроме того, присутствие в связке борида хрома с металлами подгруппы желева обуславливает высокую темпер атуру спекания (1400-1500 С).

Инструмент на известной связке имеет недостаточную стойкость и повьыенную хрупкость из-Ъа высокого содержания,олова. 30

Цель изобретения — повышение иэносостойкости алмазного инструмента р снижение его хрупкости в условиях эксплуатации "с ударнй)йи нагруэками,- " цель достигается тем, что в связку дополнительно вводят переходный металл 1у- j групп периодической системы; например хром;-а в качестве туго- плавкого соединения хрома берут кар5ид хрома при следуюшем соотношении ингредиентов, вес,В.:

Карбид хрома 20,00-75 00

Полукарбид вольфрама (Х С) 15,00-35,00

Медь 5 00-35 00

Металл подгруппы железа (Ре, .Со Nj ) Металл, выбранный иэ группы олово, кремний 0,10-2,00

Переходный металл .групп периодической системы, например хром 0,01-0,50

Карбид хрома вследствие низкой теплоты образования и особенностей струкгуры в сравнении с боридом хрома лучI .ше смазывается металлайи подгруппы

6734 железа и медью, и сплав на его основе имеет сравнительно низкую температуру спекания, Наличие в связке свободного хрома обеспечивает хорошее смачивание алмазных зерен, что приводит к повышенной стойкости алмазного инструмента. Бо- 5 рид хрома (в известном решении) термодинамически устойчивое соединение и при спекании не может вступать в химическую реакцию с другими металлами с выделением свободного хрома, )9 который в дальнейшем присутствовал бы в составе связки как отдельный элемент.

Количество полукарбида вольфрама в связке не должно быть менее 25%, так как в противном случае связка недостаточно иэносостойка, при превышении его более 35% связка удорожается.

Полукарбид вольфрама вводят в виде литых частиц размером 40-100 мкм, При содержании карбида хрома в количестве более 75% связка черезмерно тугоплавка, при содержании его менее

20% связка имеет недостаточную стойкость °

Медь - основной компонент металли- 25 ческой связки, определяющий ее температуру спекания и прочность. При содер кании меди бблее 35% связка недостаточно износостойка, менее 5%-черезмерно,тугоплавка. 30

Металл железной подгруппы необхо.дим для смачивания металлической частью связки карбидов хрома и вольфрама и алмаза и улучшению ее прочностных свойств. При содержании их менее

3% ухудшаются условия смачивания, более 20% связка черезмерно тугоплавка.

Небольшие количества металлов из группы олово, кремний или, например, свинец полезны для улучшения жидкоте- 4р кучести металлической связки и ее прочности, При содержании этих металлов менее Ор1% они практически не влияют на свойства связки, более 2% ,связка приобретает излишнюю хрупкость.45

Переходные металлы IV -VE групп способствуют смачиванию связкой алмаза, Их количество во многом зависит от способа введения этих металлов в связку. 1 ак при предварительном нанесении хрома на поверхность зерна его количйдтвЬ может, составлять почти Ор01% от веса связки. При содержания переходных металлов 1V-VI групп более 0,5% св нзка становится хрупкой и излишне тугоплавкой. 55

Пример 1, Для изготовления алмазного инструмента применяется связка следующего состава, вес.%: карбид хрома 25,5i полукарбид вольфрама

32;5; никель 8,25> медь 32,9351 оло- 60

Ьо Ор5у кремний Ор3р хром 0,015.

Изготовление инструмента ведется методом пропитки каркаса иэ карбида

ЦНИИПИ Заказ 3978/13

42 4 хрома, полукарбида вольфрама и частично никеля металлическим расплавом, содержащим "остальные компоненты, при температуре 1150 С в среде водорода.

Пример 2. Для изготовления алмазного инструмента применяется связка следующего состава, sec.Ъ: карбид хрома 71,25; полукарбид вольфрама 15,75; никель 3,75; медь 7,0; олово 1,75; титан 0,5;

Изготовление инструмента ведется методом горячего прессования при

1200 С и давлении 150 кгс/см

Пример 3, Для изготовления инструмента применяется связка следующего состава, вес,Ъ: карбид хрома 50; полукарбид вольфрама 25; железо 3,5; никель 2,5; медь 18,5; олово 0,2; хром 0,3, Изготовление инструмента ведется методом горячего прессования при температуре 1150 С и давлении 100 кгс/см.

На связке по примеру 1 из алмаза

120...90 шт/карат ХХХ1У групп, подгруппы б по ТУ 47-2-73 изготовили алмазные фрезы типа CAH-110 с общим содержанием алмазов 48 карат.

Испытания изготовленного алмазного инструмента, например, на операции обработки отверстий кругов ПП 500х50х х305 14A CIK при глубине резания

1,4 мм показали увеличение износостойкости в 1,5-2 раза в сравнении с известной связкой (удельный расход алмазов 0,0l qr/смз), что соответствует работоспособности алмазов в инструменте 20000 cM /карат), Формула изобретения

Металлокерамическая связка для алмазного инструмента, включающая тугоплавкое соединение хрома полукарбид вольфрама; медь! металл подгруппы железа; металл, выбранный иэ группы олово, кремний, отличающаяся тем, что, с целью увеличения иэносостойкости и уменьшения -хрупкости инструмента, в связку дополнительно вводят переходный металл 1Ч -VI групп периодической системы, а в качестве тугоплавкого соединения хрома берут карбид хрома при следующем соотношении ингредиентов, вес.В:

Карбид хрома 20,00-75,00 .Полукарбид вольфрама 15р00-35,00

Медь 5,00-35,00

Металл подгруппы желе,за 3,00-10,00

Металл, выбранный из и руппы олово, кремний 0,10-2,00

Переходный металл

)У- Vl групп периодической системы 0 01-0 50

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент Великобритании, Ю 1,114 ° 353р кл, С 4 V 1966 °

Тираж 1.011 Подписное

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