Способ обработки многогранных пластин из твердых сплавов

.И.Филипчен и до веч- укоКие1,ОГРАННЫХ примененияти безвольГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО. ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬПИПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕГЕЛЬСТ(71) Институт сверхтвердыАН УССР(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИНОПЛАСТИН ИЗ ТВЕРДЫХ СПЛАВО(57) Изобретение касаетсятвердых сплавов, в частно Изобретение относится к области применения твердых сплавов, в частности безвольфрамовых, и может быть использовано при создании износостойких поверхностей, например, на лезвийном инструменте.Цель изобретения - повышение стойкости за счет увеличения содержания никеля в поверхностном слое сплава,Физическая сущность положительных эффектов заключается в термодинамической нестабильности исходных гомогенйых фазовых смесей., составляющих безвольфрамовые твердые сплавы, Последнее можно объяснить квазибинарным характером диаграмм состояния Ю 1-ТдС и Ж-ТМ. При нагреве разложение.гомогенной смеси на тугоплавкую и вязкую фазы осуществляется путем диффузионной самосепарации, ведущей 2фрамовых, и может быть использовано при создании износостойких поверхнос тей на лезвийном инструменте. Целью изобретения является повышение стойкости за счет увеличения содержания никеля в поверхностном слое сплава, что достигается осуществлением их чернового и чистового шлифования и термообработкой, причем последнюю проводят после чернового шлифования путем нагрева пластин до 850-1000 Со со скоростью .50-300 С/мин и выдерживают 5.-15 мин, а чистовое шлифование осуществляют с припуском, выбираемым из диапазона (5-20)д, где д - величи на зерна сплава, мкм. 1 табл. к частичному обоснованию составляющих композицию фаз. Частичная сепарация фаз сопровождается повышенной усадкой тугоплавкого структурного каркаса в центре образца и диффузионным насыщением поверхностных слоев твердого сплава вязкой фазой. Экспериментально установлены условия сепарации фаз, приводящей к повышению содержания никеля в поверхностном слое шлифованных образцов. Скорость нагрева должна быть в диапазоне 50-300 С/мин, При меньшей скорости нагрева усадка тугоплавкого структурного каркаса3 происходит медленно, что ограничивает перераспределение фаз. При скорости нагрева более 300 С/мин возникают достаточно большие.температурные напряжения в пластинах, а также появляются трешнны исколы, При температуре менее 850 ОСнасыщение поверхностных слоев вязкойфазой не наблюдается из-за отсутствияусловий для диффузионной самосепарао 5ции. При температуре свыше 1000 С повышенная усадка тугоплавкого каркасаприводит к возникновению трещин и сколов в пластине,При малом времени. выдержки менее 105 мин) увеличение содержания никеляв поверхностном слое не происходит,При времени выдержки более 15 мин поверхностный слой, обогащенный никелем, насыщается летучими атомарнымилибо молекулярными компонентами воздуха. В этом случае при шлифованиисоздается дефектный слой. Окончательное шлифование производят со снятиемприпуска из диапазона (5-20)с 1, где 20д - величина зерна, При припуске менее 5 с 1 не снимается дефектный слой чзтермообработанных зерен карбида титана, а при припуске более 20 с не наблюдается повышение содержания никеля в поверхностном слое.При осуществлении способа используют пластины из сплава ХНТ 1 б размерами после спекания 13,5,ф 13,5 5,2 мм.Шпифование производят по стандартнымметодикам на станках мод. МШ 289 (боковые грани) и ЧВМЗОО/2, (опорныс.поверхности), Термообработку пластинпроводят в муфельной печи. Содержаниеникеля регистрируют микроанализатором 35"КЭМСКАНДВ" и на рентгеновской установке ДРОН-ЗМ.П р и м е р. Берут спеченные пластины из безвольфрамового твердогосплава КНТ 16. Производят черновоешлифование пластин по опорным поверхностям на станке ЫВМЗОО/21 (реясимышлифования: скорость круга 18 м/с.,подача на пластины 3 мм/мин, осцилляция 29 дв,ход./мин) и боков:.и граням 45на станке МШ 289 (режимы шлифования:скорость круга 20 м/с, усилие прижима пластин к кругу 2,0 МПа) . Опредепяют содержание никеля на поверхчостипластин с помощью электронного микро анализатора КЭМСКАНДВ. Содержаниеникеля равно 19,0 мас,7 Помещаютйластины в муфельную печь и нагреваютих со скоростью 200 С/мин до 950 С,выдерживают 10 мин и охлаждают. Далеепроизводят чистовое шлифование наэтих же станках, но при,малом временицикла так, чтобы снимать припуск,равный 1(Ы, где с 1 - размер зерна .сплава КНТ., равный 1,8 мкм, Окончательный припуск 18 мкм. После окончательного шлифования содержание никеляв поверхностном слое 31,5 мас,7.Результаты опытов приведены в таблице.Как видно из таблицы, содержаниеникеля в поверхностном слое сплавапри использовании предлагаемого способа возросло и 1,2-2,0 раза,При повышении содержания никеля нповерхностном слое повышаются коррозионная стойкость, предел прочностина изгиб, коэффициент Пуассона, КТР,коэффициент скорости при резании, Так, например, при использовании пластин из сплава ТН 20 просто шлифованных и шлифованных термообработанных (1000 С, 10 мин, 200 С/мин),окончательно шлифованных (20 мкм лрипуска) износ пластин по задней грани ответс-твнно 79 б и 585 мкме к- эффициет повышения стойкости 1 35,формула изобвет .снияСпособ обработки многогранных пластин из твердых сплавов, включающий черновое и чнстовое шлифование пластин и их нагрев до 850-000 С, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения стойкости за счет увеличения содержания никеля в по" верхностном слое сплава, нагрев осуществляют после чернового шлифования со скоростью 50-300 С/мин и выдерживают 5-15 мин, а чистовое шлифование осуществляют с лрипуском, который выбирают из диапазона (5-20 И, где с величина зерна, мкм.1572755 Скоростьнагрева,С/мин Время выдержки,Опыт Температура нагреова, С При пуска окончаПримечание Содержаниеникеля в поверхностном слое,мас,Е тельноешлифовацие40 50 200 300 320 200 950 10 10 19,0 9,9 31,5 32,6 36,8 18,8 30,8 31,5, 36,6 37,8 18,8 38,9 31,5 30, 26,9 36,8 36,6 31,522,1 18,9 Трещины исколы 800 850 950 1000 1050 950 10 1 О Трещины исколы 3 200 5 О 15 18 10 1 О Дефек тныйслой Дефектныйслой 4 200 4 5 О 20 25 По известному способу 950 60 19,0 Составитель В,Золотов Редактор О,Головач Техред М,Ходанич Корректор В.КабацийЗаказ 608 Тираж 79 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производств нно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101