Способ размерной поверхностной обработки спеченных изделий из твердых сплавов

 

Вй фнтно-т ",:;; .::;-.,;.. р

О П А -и"И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<" 692697

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свид-ву— (22) Заявлено 010677(21) 2493922/22-02 (5ЦМ. Кл.

В 22 F 3/24 //

С 22 С 29/00 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный . комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 621.762..8 (088.8) ОпУбликовано 251079. бюллетень ¹ 39

Дата опубликования описания 251079 (72) Авторы О. A. Гарбаренко, Ю. И. Гребень, Н. A. КудРя, изо ретеиия hler . П. Пелех, E. К. Плаксин, В, А. Повидайло, P. В, Юревич и П. С. Берник (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАЗМЕРНОЙ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ

СПЕЧЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам обработки спеченных изделий из твердых сплавов, и.может быть использовано при разработке породоразрушающего твердосплавного инструмента.

Известен способ размерной поверхностной обработки спеченных изделий из твердых сплавов, предусматривающий помещение на поверхность изделий экрана с зазором, нагревание в окислительной.газовой атмосфере до температуры 850-950 С с подачей окислительной среды в зазор и удаление продуктов окисления с поверхности виброударным воздействием (1).

Недостатком .известноГо способа является необходимость применения экранов>которые обычно изготавливаются из жаропрочных сталей и наде- 2 ваются на изделия перед нагревом.

Экран изнашивается при выбивании . заклиненного окислом изделия, из-за чего уменьшается его долговечность, нарушается точность получаемой формы поверхности изделий, а в соответ- . ствии с этим и качество последних.

Кроме того, экраны для обработки труднодоступных поверхностей изделий ЗО сложной конфигурации дороги в изготовлении и практически не выполнимы.

Зависимость продолжительности воздействия на обрабатываемую среду от формы и размеров экрана усложняет управление процессом.

Известиый способ является наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому.

Цель изобретения-yrrpor>reHHe процесса и повышение качества обрабатываемых изделий.

Для достижения этой цели .перед нагревом на поверхность иэделий наносят смесь окисляющихся порошкообразных материалов, ее уплотняют, а нагрев проводят в атмосфере с содержанием кислорода 1-2 % с последующей выдержкой при новыаении содержания кислорода до 954. При этом слой окисляющейся смеси наносят толщиной, обратно пропорциональной экспоненциальной функции глубины окисления поверхности иэделий. Кроме того, с целью получения иа изделиях ступенчатой или ребристой поверхности, нанесение смеси проводят на участки поверхности изделий слоями

692697 с различной в каждом слое концент- рацией окисляющихся материалов.

Предложенный способ основан на использов анин явления диффузии кислорбда из окисляющей среды к окис,ляемой поверхности изделий сквозь пористую смесь и образующийся слой окисла, а также поглощении кислоро- да смесью„ в которой он окисляет активный к окислейию материал.

За счет изменения степени поглощения кислорода смесью на разных

10 участках достигается изменение степени окисления и в соответствии с этим измейение глубины обработки и требуемая форма поверхности..

Степень .поглощения кислорода. смесью на разйых участках иэделия тем больше, чем больше на этом участке окисляющегося материала, то есть чем больше толщина слоя смеси и концентрации в ней активного к окислению вещества. Нанесение на поверхность изделия смеси окисляющихся материалов и ре гулирование толщины по зкспоненциаль- 25 ной зависимости от глубины обработки профилирование слоя смеси дает в результате требуемйй профиль поверхности

Пример 1 На поверхность 30 обрабатываемого иэделия из сйечеяного твердого сплава ВК8, помещенного в тонкостенный стальной контейнер, наносят смесь, содержащую 60% графита и 40%.мелкодисперсной фарфоровой 35

:муки, слою смеси придают. клиновидную форму с углом наклона 10 и с минимальной толщиной H-2 мм при помощи вибрирующего йуансона. Режим виброуплотнения: частота 50 Гц, 40 ускорение 0,8g. Время уплотнения

30 сек.

После уплотнения на поверхности изделия остается требуемый клиновиД- ный слой..

Контейнер загружают в печь, обо4ф рудованную устройств ом для нагрева (змеевиком) и узлом подачи окислительной газовой среды или нейтрального газа. Затем проводят нагрев до о температуры 900 С при содержании кис-50 лорода в атмосфере печи 2% в течение

7 мин.

Ограничение кислорода в печи достигают продувкой углекислым газом.

После достижения заданной температуры включают подачу воздуха в печь ,при давлении 1 атм из пневмосети и увеличивают содержание кислорода до 20%. Иэделие выцерживают в этих условиях 20 мин. После окислйтельной g0 обработки иэделие выгружают в вибромашину и подвергают виброударному воздействию в течение 15 мин для .удаления окислов с поверхности. Посеве такой обработки изделие имеет криволинейную поверхность, описывае,мую уравнением экспоненты:

h = К4пН,где К = 0,031.

Пример 2. Для скругления острых кромок изделия иэ твердого сплава ВК8 иэделие устанавливают так, что при засыпке смесью, в данном случае смесью из 80% железа и 20% фарфоровой муки, кромка находится вплоскости засыпки, а грани образуют этой плоскостью одинаковые углы

45 . Время нагрева до 950ОС вЂ” 5 мин.

Время выдЕржки при окислении †. 30 мин. условия окисления аналогйчны условиям примера 1. Полученное после окиСления изделие имеет скругление .кромкй радиусом R = 0,8 мм.

II р и м е.р 3 . Для получения ступенчатой поверхности отдельные, участки последней отгораживают той-. кими перегородками из жести или бумаги, в образованные ячейки засыпают смесь с различной концентрацией окисляющегося материала до одного уровня.

Минимальная толщина слоя должна обеспечивать перекрытие доступа киС лорода к поверхности. Для графита эта толщина — 2 мм, для порошка железа — 1 мм.

B качестве смеси используют графит. и фарфоровую муку. Глубина слоя .5 мм. Количество графита на одних участках составляет по весу 10%, а на других - 90%. Режим окисления: температура нагрева 900 С при содер жании кислорода на стадии нагрева

2%..Время нагрев@ 7 мин. Время выдержки 20 мин при увеличении содержания кислорода до 205 за счет нодачи воздуха, заданный профиль обеспечивают регулированием активности смеси, концентрации кислорода в среде и тем пературой.окисления.

Для полученйя крутого профиля при наименьшей его длине используют порошок железа. Для получения более полого и длинного профиля применяют порошок графита. Промежуточный про-" филь получают при смешивании обоих веществ.

За счет различной концентрации ькисляющихся материалов смеси нолучают различный съем на отдельных участках изделия. При, выполнении перегородок иэ несгораемого материала после засыпки их извлекают перед окислением

В ряде случаев, когда необходимо нанести смесь на изделие одновременно с нескольких сторон, покрытие изделия смесью порошкообразных компонентов осуществляют при введении в смесь клеящего выгорающего вещества, например, 3-8% органического клея, 1акой прием позволяет наносить смесь на изделия в труднодоступных

692697 формула изобретения

Составитель Л. Гамаюнова

Редактор И. Нестерова Техред M.Ïåòêo КоррекТоР Ю. Макаренко

Заказ 6041/3 Тираж 945 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 местах и при получении сложного про-. филя.

Использование данного способа позволяет упростить" процесс за счет исключения применения сложного оборудования, эа счет исключения применения формообразующих деталей, получаемых из литого металла.

Устранение дефектов в виде трещин, прижогов, вырывов йозволяет повысить качество обрабатываемых изделий. Предложенный способ прост в осуществлении, может быть легко мжанизирован и автоматизирован.

1.Способ размерной поверхностной об- . работки спеченных изделий из твердых сплавов, включающий нагрев изделий в газовой окисляющей атмосфере и удаление с поверхности изделий продуктов окисления внброударным воздействием, о т л и ч а ю щ и й- 25 с я тем, что, с целью упрощения про цесса н повышения качества обрабатываемых иэделий, перед нагревом на поверхность изделий наносят смесь окисляющн= я порошкообразных материаJIoB и ее уплотняют, а йагрев прово-" дят в атмосфере с содержинием кислорода 1-2% с последующей выдержкой при повьыении содержания кислорода до 95%.

2. Способ по п.1, о т л н ч а юшийся тем,,что смесь окисляющнхся порошкообраэных материалов наносят слоем с толщиной, обратно пропорциональной зкспоненциальной функции глубины окисления поверхности изделий.

3. Способ по п,1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью получения на изделиях ступенчатой или реб- ристой поверхности, нанесение смеси проводят на участки поверхности изделий слоями с различной в кажцси слое концентрацией окисляющйхся материалов, Источники информации, принятыа во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство

Р 515588, кл. В 22 F3/24, 1972.