Способ изготовления биметаллического режущего инструметна

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик(51) М. Кл е В 22 Р, 19/0612.75 (21) 2196868/Оем заявки 2) Заявлено 08присоединени осудврственныи номнтетСоввтв Министров СССРпо делам иэаоретеннйи открытий(4 б) Дата опубликования описания 19.08.77 72) Авторы изобретения А. Михайлов, М, В, Волощенко и В, И,.Литовкат-,Заявитель Институт проблем литья АН Украинск 54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКО РЕЖУШЕГО ИНСТРУМЕНТАИзобретение отннструментов, в чию составного тве методом литья, но при производстурового, горнорудн оизводстве армир сится к изготовлению стности к изготовледосплавного инструмен может быть использо е металлорежушего, го инструмента и при ванных отливок. Бель из го соедине мым метал получение наджмопластин с заливаея овышение прочности инрумента Известен способ изготовления составно го инструмента, вкщочающий установку твер досплавной пластинки в земляную форму, имеющую полость, соответствующую конфи гурации державки, и заливку указанной пэ лости жидким металлом Ц. При этом плас тинка припаивается к отливке либо за счет 15 расплавления предварительно нанесенного на пластинку припоя, либо благодаря взаимной диффузии частиц тверд го сплава и металла державки.Такая технология позволяет обеспечить 20 сравнительно высокую производительность, однако, наряду с преимуществами, ей присущ весьма существенный недостаток, обуоловленный явлением так называемого теплсаого удара, Е Имеющие высокую температуру (1400 о-1600 С) расплавы чугуна или стали при заливке холодной пластины вызывают ее растрескивание, особенно характерное для пластинок из металлокерамического материала, что резко снижает прочность и доь говечность инструмента,Известен также способ получения армированных отливок в восстановительной сре де, состоящей из окиси углерода, создавае мой за счет сгорания древесного угля, вводимого в свстав формы, нагреваемой до960-1070 С 21.Однако в среде из окиси углерода невозможно получить прочное соединение залива емого металла с режущей;пластиной из твердого сплава титанокарбидной группы иэ-за образования на поверхности последней химически устойчивой окиси титана Т 1 О(модификации рутила).565775 40 Способ изготовления биметаллического60 режущего инструмента, включающий очист Это достигается тем, что нагрев режущей платины осуществляют до 800- - 1100 С с одновременной продувкой ли тейной формы продуктами диссоциации аммиака.Окисную пленку на твердосплавной плас тине разрушают механическим путем, напри мер, крацеванием, затем их окантовывают припоем, ставят в форму и начинают нагрев под заливку в восстановительной среде, соз даваемой продувкой продуктами диссоциации ,-, аммиака.Подачу восстановительной смеси прекра шают непосредственно перед заливкой металла, 15При этом на твердосплавные пластины титанокарбидной группы после крацевания наносят защитный слой из цианистой меди ( толщина слоя Ьщ 7 мкм) аВосстановительная смесь не только пре 20 дохраняет контактные поверхности режущих пластин от окисления в процессе предварительного нагрева, но и позволяет снять остатки неразрушенных окислов, что обеспечивает надежное соединение режущих пластинИ с,заливаемым сплавом, .Сущность и эффективность изобретения поясняется примерами реализации способа.,П р и м е р 3 При получении литых резцов со стальными державками, армиро- ЗО ванными вольфрамокарбидными твердыми сплавами, в качестве припоя используют сплавы на медно-никелевой основе с температурой плавления 1 200 : 1 300 С (констытан). Твердосплавные пластины, окантован З 5 ные по контуру припоем, помещают в песчаные формы на жидкостекольной связке Формы состыковывают в стопку, а их полости сообщенные между собой каналами подключают к диссоциатору, Непрерывно подаваяполости формы продукты диссо циации аммиака (водород и азот), стопку помешают в прокалочную печь и подвергают предварительному нагреву до 850 900 С, Затем формы извлекают из печи, нрекраща 45 ют подачу газовой смеси и заливают расплавом стали, Под действием тепла расплава припой расплавляется и при застыванияпрочно соединяет пластинки с державками. Одновременно припой выполняет функцию терМмоизолируюшего фщита" так как часть тепла используется для расправления припоя,При этом в процессе предварительногонагрева в восстановительной атмосфере удалось не только предотвратить окисление поверхностей пластин, но и снять ранее обрезовавшиеся окислы, что значительно повысило прочность соединения твердосплавнойпластинки с державкой Испытания показали, что полученный поданной технологии инструмент выдерживаетсрезающие усилия в 2200 Ф 2600 кг/см,не разрушаясь, в то время как аналогичные показатели для инструмента, изготовленного по известной технологии, не превышают 1400 :1600 кг/см,П р и м е р 2, Аналогичным образомизготовляют литые резцы с державками из,высокопрочного чугуна. При этом в качестве припоя используют медь, Стойкость литых резцов увеличивается в 3,5 - 5 раз;.П р и м е р 3 . Аналогичным образомизготовляют составные резцы с режущимипластинами из сплавов титано-карбиднойгруппы, обладающей большей склонностьюк окислению и большейстойкостью окислов,чем сплавы вольфрамо-карбидной группыПри этом после механического снятия окисФной пленки с контактных поверхностей пластинна них электролитическим путем наносят слойцианистой меди толщиной 57 мкм. Затемпластинку окантовывают припоем и производят онерации указанные в первом примере.Защитное покрытие из цианистой медипредотвращает окисление трудновосстанавливаемого титанокобальтового сплава, а продукты диссоциация аммиака исключают оки:ление и снимают образовавшийся окисел споверхности самого защитного покрытия.При изготовлении армированных отливок,материалы которых имеют близкие значениякоэффициентов линейного расширения и окислы которых легко разрушаются в восстановительной среде, исключается необходимостькрацевания и окантовки припоем.Изготовление инструмента литьем с введением восстановительных газовых смесейпри предварительном нагреве позволяет значительно повысить прочность соединений режущих вставок с державкой за счет исключения окисления при нагреве и благодаряснятию образовавшихся ранее окислов. Указанные факторы в свою очередь, обеспечивают повышение качества, стойкости и долговечности иьсрумента,Способ позволяет отливать режущий инструмент в многоместных многоярусных песчаных формах, например, из жидкостекольнойсмеси, что позволяет в 10-12 раз увеличить производительность труда по сравнению с общепринятым процессом изготовления инструмента механическим путем с последующей напайкой режущих пластин. Формула из обретенияку поверхностей режущей пластины из твер дого сплава от окислов, нанесение на них слоя защитного покрытия и припоя, установ ку упомянутой пластины в литейную форму, нагрев их в восстановительной среде и заливку в литейную форму сплава, о т л и - ч а ю щ и й с я тем,.что, с целью новы щения- прочности сцепления режущеф пластины с заливаемым сплавом, нагрев реющей пластины осуществляют до 80057756о- 1100 С с одновременной продувкой литейной формы продуктами диссоциации аммиака,Источники информации, принятые во внимание при акспертизе:1, Авторское свидетельство СССРМ 1089951, М. Кл, В 22 П 1 9/О 6, 1 957.2. Смеляков Н, НАрмированные отливки, М., Машгиз, 1958, с. 100-103, 98- ю -.99, 120.Составитель Т, КоролеваРедактор М. Рогова Техред О. Луговая Корректор М, ЙемчикЗаказ 2267/8 Тираж 995 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патентф, г, Ужгород, ул, Проектная, 4