Сверхтвердый композиционный материал

(51)С 01 В 21/06 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕЛЬСТВ ВТОРСКО анов,Кубический нитридбораЭвтектика карбидови диборидов металло1 У-У групп Периодической системы элементов 8"80 2 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт абразивов и шлифования и Ленинградский ордена Октябрьской революции и ордена ТрудовогоКрасного Знамени технологическийинститут им. Ленсовета(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 427583, кл, С 01 В 21/06, 1972.2.Заявка М 2011463/26 от 20,04.74,по которой принято решение о выдачеавторского свидетельства.(54)(57) СВЕРХТВЕРДЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫй МАТЕРИАЛ, включающий кубическийнитрид бора и связующее, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюувеличения ударной и термическойстойкости материала, в качестве связующего он содержит эвтектику карби"дов и диборидов металлов 1 У-У группПериодической системы элементов приследующем соотношении компонентов,мас,Ъ:Кубический нитридбора 28-80 Эвтектика карбидови диборидов металлов 1 У-у групп Периодической системыэлементов 20-72 Например, в качестве связующего могут быть использованы эвтектики ченный ударостойкий материал имеет микротвердость 3800 кг/мм, теплопроводность 13 Вт/м .град.Предлагаемый материал обладает высокой ударной и термической стойкостью П имен н е ТТС - Т 1 В 2,или эвтектическая смесь этих соединений. Применение эвтектики карбиддиборид .или эвтектических смесей в качестве связующего для более тве рыр 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 40 пределы прочности на сжатие и на изнителя и связующего, высокие механи- гиб, обладает повышенной трещиноческие характеристики связующего стойкостью.ВНИИПИ Заказ 10797/2 Тираж 471 ПодписноеФилиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4 ф;ф Др, фф, 4 ФфИзобретение относится к производству сверхтвердых материалов, именно оликристаллических 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 лочноземельного металла в качестве основных компонентов Г 1.Такой материал характеризуется высокой однородностью строения, довольно износостоек, однако обладает малой теплопроводностью, поэтому при обработке резцами, полученными на 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 Г 2 1.Однако при значительной твердости (5000-7000 кг/мм ) этот материал об-. ладает невысокой ударной и термической стойкостью. 30Бель изобретения - увеличение ударной и термической стойкости материала.Цель достигается тем, что композиционный материал на основе куби- З 5 ческого нитрида бора и связующего содержит в качестве последнего эвтектику карбидов и диборидов металлов 1 У - У групп Периодической системы элементов при следующем соотношении 40 компонентов, мас.Ъ: Фпрочность, 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 3,3- 3,7 кВт, что соответствует температуре 1 б 00-1900 С, на смесь, содержащую 28-80 вес,Ъ кубического нитрида бора и 20-72 вес.Ъ эвтектики карбидов и диборидов металлов 1 У-У групп Периодической системы элементов, при этом соотношение зернистостей порошков кубического нитрида бора и эвтектической смеси предпочтительно 1-10: 0,1-1,П р и м е р 1. Шихту, содержащую 80 вес,Ъ кубического нитрида бора и 20 вес,Ъ эвтектики состава: 40,2 вес.Ъ ТТС - 59,8 вес,Ъ ТТВ 2, смешивают в вибромельнице в теченйе 1 ч, Из полученной шихты (навеска 3,5 г) прессуют без нагрева таблетку при давлении 170 кг/см 2. Эту таблетку загружают в реакционный объем камеры устройства высокого давления с нагревателем и воздействуют давлением 50 кбар при 1700 С. Химический состав полученного компакта соответствует составу исходной шихты, комакт имеет микротвердость 5200 кг/мм 2, теплопроводность 5,5 Вт/м .град. Резец из полученного материала обрабатывает закаленную сталь твердостью 400 НВ,давая чистоту обработки 7-8 кл.П р и м е р 2. Шихту, содержащую 50 вес.Ъ кубического нитрида бора и 50 вес.Ъ эвтектики состава: 40,2 вес.Ъ ТТС - 59,8 вес.Ъ Т 1 В 2, 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