Способ изготовления абразивно-режущего элемента
Формула | Описание | Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Формула
1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНО-РЕЖУЩЕГО ЭЛЕМЕНТА, включающий воздействие высокого давления температуры на послойно расположенные слои порошка сверхтвердого материала, металлического связующего и металлокерамической подложки, отличающийся тем, что, с целью снижения стоимости элемента, между металлокерамической подложки и сверхтвердым материалом размещают слои из сплава переходных металлов с температурой плавления 1000 - 1300oС, и процесс ведут при давлении 20 - 35 кбар и температуре 1000 - 1300oС.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сверхтвердого материала используют порошок кубического нитрида бора и/или порошок алмаза с карбидо-, боридо- или нитридообразующими добавками, взятыми в количестве 1 - 30% от объема сверхтвердого материала.
Описание
Целью изобретения является снижение стоимости изготовления элементов.
Изобретение осуществляют следующим образом.
На дно графитового стаканчика, выполняющего роль нагревателя, укладывают последовательно предварительно отпрессованную спеченную заготовку твердого сплава ВК-8 или ВК-15, или же ВК-25, изготовленную в форме таблетки, затем кладут металлическое связующее, также изготовленное в виде таблетки; над металлическим связующим располагают слой сверхтвердого порошка. В качестве сверхтвердого порошка берут алмазный порошок, порошок кубического нитрида бора или их смесь с добавками карбидо-, нитридо- или боридообразующих элементов или без них. Графитовый нагреватель помещают в контейнер из катлинита. Графитовый нагреватель вместе с содержимыми, помещенный в катлинитовый контейнер, располагают в камере высокого давления.
Применяемое давление 20-35 кбар, температура 1000-1300оС. Высота режущего слоя после спекания и механической обработки составила 0,5-1 мм; в качестве пропитываемого материала (металла связки) берут многокомпонентные сплавы переходных металлов с температурой плавления 1000-1300оС. В качестве сверхтвердого порошка берут алмазный порошок или смесь алмазного порошка с порошком кубического нитрида бора с добавками карбидо-, боридо- или нитридообразующих элементов или без них. Режущий слой после обработки давлением и температурой, а также после механической обработки (шлифованием) по высоте равен 0,5-1 мм.
П р и м е р 1. В контейнер помещают графитовый нагреватель, на дно нагревателя помещают таблетку твердого сплава ВК-8. На таблетку ВК помещают таблетку металла связки, представляющую собой сплав, состоящий из 40 мас.% Ni и 60 мас.% Ti, имеющий температуру плавления

Давление Р 20 кбар, температура Т 1200оС. Получают композиционный материал, режущий слой у которого составляет по высоте после шлифования 0,5 мм. Время резания стали ШХ НRC-60 ед получаемым материалом 50 мин. Диаметр полученной заготовки 15 мм. Пуансоны выполнены из закаленной стали ШХ-15 НRC-60 ед. Режущий слой получаемого композиционного материала представляет собой плотный поликристаллический спеченный слой из кубического нитрида бора, надежно соединенный с подложкой из твердого сплава.
П р и м е р 2. То же, что в примере 1, только на дно графитового нагревателя помещают таблетку твердого сплава ВК-15, в качестве сверхтвердого порошка используют алмазный порошок АСМ 14/10 зернистостью 14 мкм с добавкой мелкозернистого порошка титана, составляющего 15% по объему от алмазного порошка. Давление 35 кбар, температура 1000оС. Режущий слой по высоте после шлифования составляет 1 мм. Абразивная стойкость режущего элемента составила 25 тыс.ед. Диаметр полученной заготовки 20 мм. Металл - связка-сплав Zr-Cu состава 70 мас.% Zr, 30 мас.% Cu, имеющий температуру плавления

П р и м е р 3. То же, что в примере 1, только на дно графитового нагревателя помещают таблетку твердого сплава ВК-25, в качестве сверхтвердого порошка используют смесь алмазного порошка и порошка кубического нитрида бора с добавкой мелкозернистого порошка циркония, составляющего 1% по объему от смеси алмазного порошка и порошка кубического нитрида бора. Давление 25 кбар, температура 1300оС. Высота режущего слоя после шлифования составляет 0,7 мм.
Время резания стали 5 ХНИ HRC - 55-40 мин. Абразивная стойкость 20 тыс. ед. Диаметр полученной заготовки 12 мм. В качестве металлического связующего используют сплав Ti-Ni состава 55 мас.% Ni и 45 мас.% Ti имеющий температуру плавления 1300оС.
П р и м е р 4. То же, что в примере 1, только в качестве сверхтвердого порошка берут порошок кубического нитрида бора ЛПМ 10/7. Давление 20 кбар, температура 1200оС.
П р и м е р 5. То же, что в примере 1, только в качестве сверхтвердого порошка берут порошок кубического нитрида бора ЛПМ 40/20 зернистостью 40 мкм с добавкой мелкозернистого порошка титана. Давление 25 кбар, температура 1300оС.
В результате реализации данного способа получают абразивно-режущий элемент с диаметром 12-25 мм, способный обрабатывать закаленные стали. Процесс ведут в данном способе при давлениях и температурах, соответствующих областям термодинамической нестабильности алмаза и кубического нитрида бора, а именно: при давлении 20-25 кбар и темперапатуре 1000-1300оС.
П р и м е р 6. То же, что в примере 1, только в качестве добавок к алмазному порошку используют мелкозернистый порошок титана, составляющий 30% по объему от алмазного порошка.
Снижение стоимости получаемых абразивно-режущих элементов происходит за счет того, что применяемые давления и температура в данном способе значительно ниже, чем в прототипе, благодаря этому срок службы камер значительно увеличивается; увеличение срока службы камеры окупает затраты, связанные с затратами, необходимыми для получения изделий с большими размерами, в частности больших объемов твердосплавных пуансонов, колец, а также затрат, связанных с применением в качестве материала подложки сплава ВК.
Изобретение относится к получению абразивно-режущих элементов и может быть использовано при изготовлении инструмента для бурения пород и обработки цветных и черных металлов и сплавов. Цель изобретения - снижение стоимости изготовления абразивно-режущего элемента. Изобретение осуществляют следующим образом. В контейнере помещают нагреватель, представляющий собой графитовый стакан. На дно нагревателя помещают таблетку твердого сплава ВК-8, на которую помещают таблетку металла-связки (сплава 40 мас.% Ni и 60 мас.% Ti с температурой плавления 1200°С). Сверху располагают смесь порошков кубического нитрида ЛТМ 20/14 зернистостью 20 мкм и алмазного порошка АСМ 10/7. От стенок нагревателя шихту изолируют слоем слюды, от дна - слоем нитрида бора. Сверху содержимое закрывают графитовой крышкой. Синтез ведут при давлении 20 кбар и температуре 1200°С. Получают режущий элемент, представляющий собой плотный поликристаллический спеченный слой из кубического нитрида бора, надежно соединенный с подложкой из твердого сплава. 1 з.п. ф-лы.
Заявка
3946112/02, 19.08.1985
Институт физики высоких давлений им. Л. Ф. Верещагина АН СССР
Семерчан А. А, Кузин Н. Н, Балашова Л. С
МПК / Метки
МПК: B24D 3/10
Метки: абразивно-режущего, элемента
Опубликовано: 30.10.1994
Код ссылки
<a href="https://patents.su/0-1380109-sposob-izgotovleniya-abrazivno-rezhushhego-ehlementa.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ изготовления абразивно-режущего элемента</a>
Предыдущий патент: Электромеханический привод
Следующий патент: Способ выделения андрост-4-ен-3, 17-диона
Случайный патент: Промышленный робот