Способ изготовления алмазного инструмента
Союз Советских
Социалистических
Республик (i >) 7()9354
Г" (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.06.78(21) 2623952/25 6 с присоединением заявки .% (23) Приоритет
Опубликовано 15.01.80. Бюллетень ¹ 2
1,51)М. КЛ.
В 24 2 17Е00
3Ъеудеротвеииый комитет
СССР ио делом изобретений и втхрмтий (53) УДК 621. .9 22.079 (088.8 ) Дата опубликования описания 15 01 80 (72) Авторы изобретения
В. Г. Тверской, М. С. Ипкович, В. Г. Полторапкий и Г. В. Чайка (71) Заявитель
Ордена Tpyaoaor o Красного Знамени институт сверхтвердых материалов АН Украинской ССР (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЛМАЗНОГО
ИНСТРУМЕНТА
Изобретение относится к способам изготовления алмазных инструментов различных профилей.
Известен способ изготовления алмазного инструмента,. состоящий в том, что алмазные зерна закрепляют на корпусе путем горячего прессования в прессформе, а затем осуществляют профилирование пу.тем пластического деформирования алмазонос ного слоя накатным ролик ома
Однако пластичные связки зачастую не обеспечивают необходимой режущей способности и износостойкости инструмента, что обуславливается интенсивным износом связки между зернами и выпадением их.
Целью изобретения является повышение износостойкости инструмента.
Цель достигается тем, что по предлагаемому способу инструмент с закрепленными на его рабочей поверхности алмазными зернами профилируют, например, способом пластического деформирования, помешают в реактор и в течение 40-120 мин осуществляют обработку .алмазоносного слоя в потоке углеродсодержашего газа при 600-1600 и давлении 0,1-760 мм рт. ст. (до, появления алмазной связи между закрепленными на рабочей поверхности зернами, что создает алмазное покрытие, предохраняющее связку от истирания).
Для создания сплошных алмазных покрытий значительной толщины между алмазными зернами, закрепленными на рабочей поверхности инструмента, размещают дополнительные затравочные кристаллы алмазов, >размер которых в 5-20 раз меньше размера зерен, закрепленных на рабочей поверхности инструмента, после чего производят продесс сращивания по вышеуказанной технологии
Явление сращивания алмазных кристаллов дает исключительную возможность получать алмазные лезвниные инструменты.
При этом для создания алмазной монолитной поверхности используют реактор, форма которого соответствует профилю инструмента, а затравочными кристаллами запол70< ) 3 ">:1 няют пространство между в»утр<»ll<. й»с>ВЕРХ»ОСтЬЮ РЕЛКтс РЛ И РЛЗМС.ШС.»»b М В нем кор»усом инструменте, Создание инструментов со сплошным алмазным покрытием не только многокра f» но повьнплет их износостойкость, но и позволяет значительно увеличить режимы обработки за счет максимальной теплопроводности алмаза, а также дает возможность успешно обрабатывать материалы в тех случаях, когда нельзя применять СОЖ.
Ц
1 р и м е р 1. На металлический корпус б 30 мм с R = 66 мм высаживают слой меди толщиной 0,5 мм, после чего гальваническим методом заКрепляют алмаз-1 ные зерна размером 100 мкм и заращивают никелем, далее производят профилирбвание накатным роликом и полученный ъ инструмент помещают в реактор низкого, давления и проводят обработку в среде ме-2 тана при Т =. 960 С, P = 500 мм рт.ст. в течение 60 мин. Затем инструмент испытывают при правке абразивных кругов, Износостойкость инструмента до обработки в среде метана соответствует 350 прав25 кам, а после — 680 пр., что соответствует увеличению износостойкости в 1,8-2 раза.
Пример 2 . Ha металлическии корпус и 30 мм с R = 6 мм высаживают слой меди толщиной 0,5 мм, после че30 го гальваническим методом закрепляют алмазные зерна размером 100 мкм и заращивают никелем, после чего производят профилирование накатным роликом и полу3 ченный инструмент помещают в реактор низкого давления и проводят обработку в среде метана при T = 600 С, P = 0,1 мм рт. ст. в течение 40 мин. Затем инструмент BGIIblTblBAloT при правке абразивных
10 кругов. Износостойкость инструмента до обработки в среде метана составляет 350 правок, а после обработки — 530 правок.
Износостойкость увеличивается в 1,31,5 раза.
Пример 3. На металлический
45 корпус / 30 мм с R = 6 мм высаживают слой меди толщиной 0,5 мм, после чего гальваническим методом закрепляют алмазные зерна размером 100 мкм и зара$0 шивают никелем, после чего производят профилирование накатным роликом и полученный инструмент помещают в реактор низкого давления и проводят обработку в о среде метана при Т = 1600 С, P 760
55 мм рт. ст. в течение 120 мин. Затем инструмент испытывают при правке абразивных кругов.. Износостойкость инструмента до обработки в среде метана соответс тпу< т 350»l>ëâê»ì> л»с>сн» Al)l>лбот-
KH — 560»рлвклм. 1 f3»f>f:of T<>É> ll р и м е р 4, Нл металлической подложке закрепляют алмазоносный слой, со стояпшй из медно-никелевой связки и алмаз»ых зерен размером 100 мкм. Обре» зец подвергают пластическому деформпрованию накатным роликом, имеющим резьо бовой профиль S = 1,5 мм, А = 60, »оспе чего кисточкой наносят дополнительные алмазные затравочные кристаллы размером 10 мкм в промежутки между закрепленными зернами. Далее образец помепппот в реактор низкого давления и проводят обработку в среде метана при Т = о 960 С, P = 50 мм рт. ст. в течение 60 мин. Затем образец., испытывают при правке многониточного абразивного круга. Износостойкость образца до обработки в среде метана без затравочных кристаллов соответствует 50 правкам, а после обра-, ботки с добавлением алмазных кристаллов - 250 правкам. Износостойкость увеличивается в 5 раз. Пример 5. На внутреннем диаметре кварцевого реактора вышлифовывао ют угловую канавку ck =60, в которой с симметричным зазором 2,5 мм устанавливают двуугловой диск из титана ф 10 мм. В образовавшийся зазор засыпают алмазные кристаллы, после чего проводят. обрао ботку в среде метана при Т = 960 С, P = 50 мм рт. ст. в течение 60 мин. Затем реактор разрезают и на полученном инструменте электроэрозионным способом вырезают канавки, образующие передние грани. Таким образом, получается двуугловая фреэа. Этот способ люжно осуществить, используя дополнительную кварцевую втулку, профиль которой соответствует профилю инструмента, которую размещают в реакторе цилиндрической Формы. Формула изобретения 1. Способ изготовления алмазного инструмента, включающий закрепление HB корпусе алмазных зерен и профилирование алмазоносной поверхности, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения износостойкости инструмента, после проФилирования осутцествляют дополнитель ную обработку алмазоносной поверхности в потоке углеродсодержяшего газа при 600 1600 C и давлении 0.1-760 мм. рт. ст, в течение 40-120 мин. 5 7OП 2. Способ по и. 1, о т л н ч а юшийся тем, что, с целью создания сплошного алмазного покрытия на алмазоносной поверхности инструмента, перед обработкой в потоке углеродсодержашего 54 газа между закрепленными нл корпусе алмазными зернами размещают дополнитс льные затравочные кристаллы, размер которых в 5-20 раз меньше размера зерен, закрепленных на корпусе. Составитель Н. Балашова Редактор Л. Батанова Техред М. Келемещ Корректор В. Синицкая Заказ 8657/17 Тираж 943 Подписное UHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 1
