Сверхтвердый композиционный материал

 

СВЕРХТВЕРДЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ, включающий кубический нитрид бора и связующее, отличающийся тем, что, с целью увеличения ударной и термической стойкости материала, в качестве связующего он содержит эвтектику карбидов и диборидов металлов 1У-У групп Периодической системы элементов при следующем соотношении компонентов, мае.%:Кубический нитрид бора28-80Эвтектика карбидов и диборидов металлов 1У-У групп Периодической системы элементов20-72

1(51) С 01 В 21/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Кубический нитрид бора

Эвтектика карбидов и диборидов металлов

1У-У групп Периодической системы элементов

28"80

20-72

* »

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2494789/25-26 (22) 13.06.77 (46) 15 ° 11.83. Бюл. М 42 (72) С.С. Орданьян, В.С. Лысанов, В.В. Дигонский, В.A. Блинков, Л.A. Пекелис, В.И. Денисова, В.И. Унрод, С.В. Синельников и M.Ï. Чеснокова (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт абразивов и шлифования и Ленинградский ордена Октябрьской революции и ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (53) 621 ° 762.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 427583, кл. С 01 В 21/06, 1972.

2.Заявка 9 2011463/26 от 20.04.74, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства. (54) (57) СВЕРХТВЕРДЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫй МАТЕРИАЛ, включающий кубический нитрид бора и связующее, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения ударной и термической стойкости материала, в качестве связующего он содержит эвтектику карби" дов и диборидов металлов ?У-У групп

Периодической системы элементов при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Кубический нитрид бора 28-80

Эвтектика карбидов и диборидов металлов 1У-у групп Периодической системы элементов 20-72

Например, в качестве связующего могут быть использованы эвтектики ченный ударостойкий материал имеет микротвердость 3800 кг/мм, теплопроводность 13 BT/ì -град.

Предлагаемый материал обладает высокой ударной и термической стой:костью П имен н е

TiC — TiB2, или эвтектическая смесь этих соединений. Применение эвтектики карбиддиборид .или эвтектических смесей в качестве связующего для более тве

55 р е и предлагаемого ,пых частиц обуславливается химичес связующего обеспечивает электропрокими и механическими факторами. водность шихты, что позволяет увелиРешающим фактором оптимального за- чить размеры получаемых компактов крепления сверхтвердого зерна в свя- за счет исключения нагревателя при зующем являются, помимо межфазного изготовлении. материал имеет высокие (адгезионного) взаимодействия напол» о пределы прочности на сжатие и на изнителя и связующего, высокие механи- гиб, обладает повышенной трещиноческие характеристики связующего стойкостью.

ВНИЫПИ Заказ 10797/2 Тираж 471 Подписное

Филиал ППП "Патент",r.ужгород.ул.Проектная,4 ф д,ф ф ,. °

° .Ф Ф

Изобретение относится к производству сверхтвердых материалов, именно ноликристаллических компактов на основе кубического нитрида бора и связующего и может быть использован в станкостроении и других отраслях, 5 техники при резании специальных твердых чугунов, закаленных сталей и труднообрабатываемых сплавов.

Известен материал, содержащий кубический нитрид бора и борид ще- 10 лочноземельного металла в качестве основных компонентов 1Д.

Такой материал характеризуется высокой однородностью строения, довольно износостоек, однако обладает малой теплопроводностью, поэтому при обработке резцами, полученными íà его основе, происходит локальный нагрев режущих поверхностей.

Наиболее близким к предлагаемому материалу является сверхтвердый материал, включающий кубический нитрид бора и связующее, полученный при спекании порошков кубического нитрида бора и окиси алюминия под воздействием высокого давления и температуры Г2 1.

Однако при значительной твердости (5000-7000 кг/мм ) этот материал об-. ладает невысокой ударной и термической стойкостью.

Бель изобретения — увеличение ударной и термической стойкости материала.

Цель достигается тем, что композиционный материал на основе куби- З5 ческого нитрида бора и связующего содержит в качестве последнего эвтектику карбидов и диборидов металлов

1У вЂ” У групп Периодической системы элементов при следующем соотношении 40 компонентов, мас.Ъ: прочность, пластичность, необходимые для предотвращения выкрашивания зерна наполнителя-кубического нитрида бора, повышенная теплопроводность, обеспечивающая снижение локальных термонапряжений в зоне резания.

Предлагаемый сверхтвердый композиционный материал может быть получен путем воздействия давления 50-55 кбар и электрической мощности 3,33,7 кВт, что соответствует температуре 1б00-1900 С, на смесь, содержащую 28-80 вес.Ъ кубического нитрида бора и 20-72 вес.6 эвтектики карбидов и диборидов металлов 1У-У групп

Периодической системы элементов, при этом соотношение зернистостей порошков кубического нитрида бора и эвтектической смеси предпочтительно 1-10: 0,1-1, Пример 1. Шихту, содержащую

80 вес.Ъ кубического нитрида бора и

20 вес.Ф эвтектики состава: 40,2

Вес.Ъ TiC — 59,8 вес.В TiB2, смешивают в вибромельнице в теченйе 1 ч. Из полученной шихты (навеска 3,5 r) прессуют без нагрева таблетку при давлении 170 кг/см2. Эту таблетку загружают в реакционный объем камеры устройства высокого давления с нагревателем и воздействуют давлением

50 кбар при 1700 С. Химический сосTBB полученного компакта соответствует составу исходной шихты, компакт имеет микротвердость 5200 кг/мм2, теплопроводность 5,5 Вт/м-град. Резец из полученного материала обрабатывает закаленную сталь твердостью

400 HB давая чистоту обработки 7-8 кл.

Пример 2. Шихту, содержащую 50 вес.5 кубического нитрида бора и 50 вес.З эвтектики состава:

40,2 вес.В TiC — 59,8 вес.Ъ TiB2, смешивают и прессуют в таблетку по примеру 1. Полученную таблетку загру жают в реакционный объем камеры устройства высокого давления без нагревателя и воздействуют давлением 50 кбар при 1700 С путем прямого пропускания тока в течение 1/30 с. Состав полученного компакта соответствует составу исходной смеси. Полу