Способ изготовления алмазного инструмента

ИЕ ИЗ ОПИСАН Н АВТОРСКОМ ТЕНИЯ ВИДЕТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ордена Трудового Красного Зна.мени институт сверхтвердых материалов АН Украинской ССР(56) 1. Авторское свидетельство ССИ 310027, кл. Е 21 В 10/Йб, 1972.2. Авторское свидетельство .СССРИ) М 8860, кл. В 22 Г 7/08 1972,.3. Патент Японии У М 13 ч,кл. 12 В 24, 1972,(54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЛМАЗНОГО .ИНСТРУИЕНТА, преимущественно вста"вок бурового инструмента, включающийзасыпку порошкового материала матрицы в пресс-форму, его прессование,установку алмазов и горячее прессова"ние, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения стойкости, ус"тановку алмазов. осуществляют путем иххолодной запрессовки в материал матрицы.1016076 новку алмазов и горячее прессование, установку алмазов осуществляют путем их холодной запрессовки в материал матрицы.На чертеже представлены этапы изготовления алмазного инструмента,Твердосплавная шихта 1 и элементы 2 из поликристаллов алмаза помещены в графитовую пресс-форму 3 со стальным пуансоном 4, кондуктором 5 и составным пуансоном 6. Кроме того, прессформа снабжена пуансоном 7.П р и м е р. Для изготовления вставок бурового долота диаметром 10 мм, и высотой 10 мм из твердосплавной шихты ВК 6- 1, армированной тремя элементами 2 из поликристаллов синтетического алмаза, диаметром 3 мм и высотой 4 мм. Шихту 1 весом 11,6 г засыпают в отверстие графитовой прессформы 3, подпрессовывают стальным пуансоном 4 под давлением 5 О кг/см ., Затем пуансон 4 извлекают из прессформы 3 и при помощи кондуктора 5 и составного пуансона 6 проводят запрессовку элементов 2 алмаза под давлением 40 кг/см. Затем извлекают кондуктор 5 и составной пуансон 6 и устанавливают графитовый пуансон 7. Горячее прессование твердосплавной шихты с поликристаллическими алмазами осуществляют при 1400 С. Изобретение относится к порошковойметаллургии, в частности к способуизготовления вставок бурового инструмента, оснащенных сверхтвердыми поликристаллицескими алмазными зернами.Известен способ изготовления вставок бурового инструмента, заключающийся в том, цто установку алмазов вматрице, их ориентацию осуществляют10с помощью трафарета, который изготавливается из материала, менее износостойкого, чем материал матрицы. Алмазыпомещают в лунки трафарета, которыйразмещают в порошковой матрице, а затем производят спекание такой формов 15ки 1,1Недостаток данного способа - наличие менее износостойкого компонентамежду алмазами и матрицей, При работеинструмента это приводит к преждевременному оголению алмазного зерна иего выпадению.Известен способ изготовления алмазного инструмента, по которому уста 2новку алмазов в инструменте производятза счет выполнения радиальных отверстий в корпусе инструмента. Для этогоотверстия выполняют сквозными, в нихзагружают порошковую шихту, а размещение алмазов производят путем допрессов-ЗОки порошка в полости между ними, азатем производят пропитку 1 21Однако указанный способ не позволяет произвести ориентацию сверхтвердыхэлементов - крупных природных алмазов 35или поликристаллов синтетических алмазов в матричном материале.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления алмазного инструмента, заключающийся в том, что алмазные зерна устанавливают в нужном положении на слоеспрессованного материала матрицы.,после цего осуществляют их запрессовку горячим прессованием в вакуумепри 850 С с выдержкой в тецение30 мин 3Недостатком известного способа является низкая стойкость инструмента 0из-за нарушения правильного вертикального размещения алмазов.Цель изобретения - повышение стойкости алмазного инструмента..Поставленная цель достигается тем,цто согласно способу изготовления алмазного инструмента, включа 1 ощему Для сравнения полуцены вставки бурового инструмента известным способом: в графитовую пресс-Форму засыпают твердосплавную шихту, падпрессовывают ее при помощи стального пуансона,На подпрессованную шихту устанавливают три алмазных поликристалла и затем в процессе горячего прессования шихты запрессовывают в нее эти поли- кристаллы./ Спеченными вставками были оснащены две партии кольцевых коронок, наружным диаметром 120 мм и внутренним диаметром 100 мм. Вставки в количестве 6 шт, равномерно распределенные по окружности, впаивались в корпус коронки. Бурение производилось на стенде; изготовленном на базе радиально- сверлильного станка 2 а 55 по Коростышевскому граниту. Режим бурения: скорость вращения 400 об/мин; подача 5 мкм/об засыпку порошкового материала матрицы В результате .испытаний установлено,в пресс-форму, его прессование, уста- цто проходка коронок, оснащенных встав3 1016076 4 кани, изготовленными по предлагаемому лываются, и пространство мегеру ними способу, составляет 21 м. Проходка забивается шлаком. .коронок, оснащенных вставками, изго- Таким образом, предлагаемый способ товленными по известному способу, - 9 м. обеспечивает получение высококачественИзучение коронок после испытаний по-ных буровых вставок. с заданным размеказало, что низкая:стойкость коронок, щением в них поликристаллических ал" оснащенных вставками, изготовленными мазных элементов. Стойкость инструменпо известному способу, обусловлена тем, та, оснащенного этими вставками в что при динамических нагрузках из-за 2-3 раба выше стойкости инструмента, неравномерного размещения поликристалоснащеНного вставками, изготовленными лических элементов стенки вставок ска- по известному способу.1 Составитель В.Нарва Редактор В.Ковтун Техред И,Костик Корректор В.БутягаЗаказ 3279 Л 2Тираж 813 Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,