Режущая пластина
Союз Советскид
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИНА
ИЗОБРЕТЕНИЯ (ii)856668
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 1912?9 (21) 2853802/25-08 с присоединением заявки HP(23) Приоритет—
Опубликовано 230881. Бюллетень М9 31
Дата опубликования описания 230831
<я)м. кл, В 23 В 27/16
Государственный комитет
СССР но дела(л изобретений и открытий (53) УДК 621. 9 ° .025.7:669. . 018.25(088.8) (72) Авторы изобретения
А.M. Мазуренко, Э.Б. Ракицкий и В.В. Ива(иин.". -;
/- - --., / ( (71) Заявитель
Институт физики твердого тела и полупр
AH Белорусской ССР (54) РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА
G 01Е1(Q Ы2) дс °
Изобретение относится к производству режущего инструмента для обработки твердозакаленных сталей, пласт-, масс, керамики и других труднообраба-,е тываемых материалов и может быть применено на заводах по производству инструмента на основе синтетических сверхтвердых материалов (СТМ) — алмаза, кубического нитрида бора или их композиций.
Известна режущая пластина, состоящая из двух слоев — режущего слоя из кубического нитрида бора и слоя подложки иэ твердого сплава (1j.
Недостатком известной констру4 ии является то, что при толщинах 1,273 мм слоя подложки, состоящей иэ спеченного твердого металла, и толщинах слоя сверхтвердого материала
0,05-1,5 мм нагревание изделия, ко- 20 торое происходит в процессе резания либо при пайке его к державке, приводит к возникновению сильных напряжений в точках соединения слоев, связанных с значительной разницей коэффициентов линейного расширения слоев. Напряжения, возникающие в изделии, приводят к образованию микротрещин в слое сверхтвердого материала, если этот слой тонок (0,05
0,3 мм) по отношению к слою подложк (1,27 — 3 мм), либо к раскалыванию изделия или расслаиванию слоев, если толщины слоев сравнимы. Ероме того, в процессе спекания двух разнородных материалов на границе их контакта также возникают напряжения, которые приводят к раскалыванию изделия при извлечении его из камеры высокого давления.
Цель изобретения — повышение эксплуатационных свойств режущей пластины.
Поставленная цель достигается тем, что толщина режущего слоя пластины выполнена по отношению к толщине слоя подложки в пределах от 5 до
20, а толщина слоя подложки выполнена не менее 0,03-0,05 мм.
На чертеже представлена режущая пластина, разрез.
Пластина состоит из режущего слоя
1 СТМ м слоя 2 подложки. Максимальные силы, возникающие при нагреве в точках соединения двух слоев иэ раэюродных материалов, выражаются формулой
856668 где 0
4с
ЕЛ. с
Л Е
15
25
Формула изобретения (3 — сл1сЛ +(1+
l (1+kg ) +(1 с, 1<„2) ,k
2
5 с и c(- - коэффициенты линейного расЛ ширения;
ЕЛ и Š— модули упругости слоя сверхтвердого материала и слоя подложки соответственно;
h u h < - их толщины.
Л
Для предлагаемой режущей пластины
h значение k = ->- находится в преде"2. лах от 5 до 20 и, соответственно, силы, возникающие в точках соединения двух слоев при нагревании до температуры t = 900 С, G = 43 — для k<= 5; кг мм
G -= -21,8 — для k = 20; кг
G = 38,2 — для 1„= 10;
G = k .= 15, что ниже
MM предела прочности кубического нитрида бора на из гиб.
Как следует из приведенных расчетов, предлагаемая конструкция позволяет снизить напряжения, возникающие в пластинке при ее нагревании.
Пример 1. Из гексагонального нитрида бора прессуют заготовку режущего слоя 1 квадратной формы раз- З5 мером бхбх2 мм. Затем в нагреватель, спрессованный из графита, насыпают порошок материала подложки из расчета, чтобы после спекания его толщина составляла 0,1 мм. Сверху распо- 40 лагают заготовку, насыпают графит и спрессовывают. Полученный блок по. мещают в контейнер. Контейнер устанавливается в аппарате высокого давления и подвергается воздействию давления 70 кбар и температуры 2000 С в течение 15 с. Полученная режущая пластинка имеет размеры бх5х6,5 мм толщиной 1,3 мм. Толщина рещущего слоя составляет 1,2 мм, а толщина подложки 0,1 мм.
Пример 2. На заготовку, спрессованную из гексагонального нитрида бора, размером бхбх2 мм методом электронного распыления в вакууме наносится пленка вольфрама толщиной 0,05 мм. Затем заготовку помещают в камеру высокого давления и высокой температуры. После воздействия на заготовку давления 70 кбар; и температуры 2000 >C в течение 15 с получают режущую пластинку размером
6,5х6,5х1,2 мм.
Использование предлагаемых пластин позволяет значительно удешевить иэделия за счет выхода годных пластин и также за счет увеличения эксплуатационных качеств. Кроме того, использование тонкой подложки снижает расход дефицитного материала карбида вольфрама).
Режущая пластина, содержащая режущий слой сверхтвердого материала (СТМ) и спеченный с ним слой подложки, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности ее эксплуатационных свойств, толщина режущего слоя пластины выполнена по !, отношению к толщине слоя подложки в, пределах от 5 до 20, а толщина слоя подложки выполнена не менее 0,03
0,05 мм.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент ФРГ 9 2232227, кл. 49 а 27/ 6, 1955 .
ВНИИПИ Заказ 7076/14
Тираж 1148 Подписное
Филиал ППП "Патент" г Ужгород ул Проектная 4
