Способ изготовления электродных твердосплавных материалов

(51)5 С 22 5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВУ А.Г.М Ю,В В.Сако ,Шал длесо идетел 22 С 2 ержанов Богатов, вич,юта, А,М. ьство СССР9/00, 28,03,88. ержанов А.ГБоровиИ. и др. Новые методемпературныханные на горении -ы материаловедения,206,М нская И.ПЮх-получения выматериалов, В кн, Научные М,: Наука, 1981,6 вид В соко основ основ с.193 ков металловбора, металлов рование, синте ния с и деформированиОднако да получать электр кую эффективн эксплуатацион ниеэфэксплутия,По в спос доспла для по искров гото Вл(56) Авторское свМ 1577176, кл. С юл,%2 й институт стали и сплаво ктурной макрокинетики Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к способу изготовления твердосплавных материалов для электроискрового (ЭИЛ) легирования металлических поверхностей и может быть использовано при упрочнении режущего инструмента, штамповой оснастки и деталей машин.Известен способ изготовления электродов на основе тугоплавких соединений титана для ЭИЛ инструмента,Недостатком известного способа является низкая эффекгивность процесса легирования при невысоких характеристиках легиоованного слоч (л.с,).Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является спОсоб изготовления твердосплавных материалов, включающий приготовление смеси порош(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДНЫХ ТВЕРДОСПЛАВНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Использование: изготовление электродных материалов для электроискрового легирования металлических поверхностей, Сущность изобретения: способ включает приготовление экзотермической смеси порошков металлов К - Ю группы, неметаллов из группы углерода и/или бор, металлов группы железа или сплавов на основе железа, брикетирование, инициирование реакции горения, самораспространяющийся высокотемпературный синтез и последующее горячее деформирование продуктов синтеза. Новым в способе является то, что перед приготовлением в смесь дополнительно вводят ультрадисперсный.алмазный порошок в количестве 3 - 20 мас.%, причем алмазный порошок берут с удельной поверхностью 100 - 500 м 2/г, 2 табл,Ч - Ч 1 группы, углерода и/или группы железа, их брикетйматериала в режиме горе-. оследующим горячим ем продуктов синтеза, ный способ не позволяет оды, обеспечивающие высость процесса легирования и ые характеристики покрылью изобретения является повышефективности процесса легирования и атационных характеристик покрыставленная цель достигается тем, что обе изготовления электродных твервных материалов, преимущественно лучения покрытий методом электроого легирования, включающем приние экзотермической смеси порошков3 1788061 5 10 15 20 25 30 35 40 45 55 металлов И - Ч 1 группы, неметаллов из группы углерод и/или бор, металлов группы железа или сплавов на основе железа, брикетирование, инициирование реакции горения, самораспространяющийся высокотемпературный синтез и последующее горячее деформирование продуктов синтеза, согласно изобретению, в смесь дополнительно вводят ультрадисперсный алмазный порошок (УДА) в количестве 3-20 мас.о , причем УА берут с удельной поверхностью 100-500 м /г,П р и м е р. Предлагаемый способ изготовления электродных материалов для ЭИЛ реализован следующим образом. Готовят экзотермическую смесь порошков металлов И-И группы; неметаллов из группы углерод и/или бор и металлов группы железа или сплавов на основе железа. Составы смесей представлены в табл, 1; В качестве добавки испбльзуют ультрадисперсный алмазный порошок с удельной поверхностью 100 - 500 м /г. Верхний размер частиц (500 м /г) ограничен тем, чтб с увеличением диспедсности алмазного порошка более 500 м /г происходит образование крупных конгломератов в электродном материале, что приводит к неравномерному распределению УДА в покрытии. Нижний предел (менее 100 м /г) ограничен тем, что УДА не выступает как модификатор структуры,Смесь предварительно брикетируют до определенной плотности и размеров, а затем инициируют реакцию горения. По брикету пробегает волна горения со скоростью 1-10 см/с. После этого продукты синтеза, находящиеся при высокой температуре в высокопластичном состоянии подвергают компактированию по схеме одноосного или двухосного сжатия, либо выдавливают через матрицу;Электроискровое легирование полученными материалами осуществляют на воздухе на промышленной установке "Элитрон 22 А" в режиме Ш, 1 Р =1,0 - 1,4 А, 1=200 Гц. В качестве подложки используют нержавеющую сталь Х 18 Н 10 Т; Кинетику легирования изучают весовым методом, Испытания на износ проводят по схеме "вал-ролик" при скорости скольжения 1 Н/с и нагрузке 0,3 МПа, Сопрягаемые с покрытиями поверхности снаружи покрывают алмазосодержащим слоем на бронзовой связке,В табл. 2 представлены параметры процесса ЭИЛ и характеристики покрытий при ЭИЛ стали Х 18 Н 10 Т электродными материалами; полученными предлагаемым способом, Состав смеси соответствует Ъ п/и табл, 1.Из табл. 2 следует, что предлагаемый способ позволяет получать электродные материалы для ЭИЛ, обладающие значительно большей эффективностью процесса ЭИЛ, что соответственно увеличивает эксплуатационные характеристики получаемых из них покрытий; толщину слоя до 30 мкм, сплошность до 100%, износ покрытий за 10 км пути снизился до 30-40 мкм, увеличив ресурс работы л.с. до 11 км.Использование заявляемого изобретения позволяет увеличить стойкость режущего инструмента и штамповой оснастки в 4 - 5 раз,Формула изобретения 1, Способ изготовления электродных твердосплавных материалов, преимущественно для получения покрытий методом электроискрового легирования, включающий приготовление экзотермической смеси порошков металлов Ю-Ч группы, неметаллов из группы углерод и/или бор, металлов группы железа или сплавов на основе железа, брикетирование, инициирование реакции горения, самораспространяющийся высокотемпературный синтез, последующее горячее деформирование продуктов синтеза, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса легирования и эксплуатационных характеристик покрытия, в смесь дополнительно вводят ультрадисперсный алмазный порошок в количестве 3-20 мас, 6.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что берут ультрадисперсный алмазный порошок судельной поверхностью 100- 500 м /г.1788061 Таблица 2 актор водственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Г а, 101 аказ 51 ВНИИПИ Гос оставитель Е, Левашовехред М,Моргентал Корректор И, Мус Тираж Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5