Связка для изготовления алмазного инструмента

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ(22) Заявлено 26.12,77 (21) 2559503/25-08с присоединением заявки (23) Приоритет -Опубликовано 25.02.79,Бюллетень Мо 7 Союз Советски Соцяалнстнчеов РесаублнкВ 240 3/06 Гфеударетеевкы кеетет СССР ее Аелам кэееретеккеоткрытей(53) УДК 621,922. .079, (088.8) Дата опубликования описания 28.02,79(72) Авторы изобретения А. А, Бурхан, В. А Коновалов и А, Е. Шило Ордена Трудового Красного Знамени институт сверхтвердых материалов АН Украинской ССР(54) СВЯЗКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЛМАЗНОГО ИНСТРУМЕНТА Изобретение относится к итготовлению абраэивного, например алматного, инструмента, в частности к составам металлических связок абразивного инструмента в системе алюминий-титан-медь.Известна металлическая связка для изготовления абразивного инструмента в системе титан-алюминий", содержащая 50-83 вес.% титана, 6-25 вес.% алюминия, 3-7 вес, % двуокиси титана (Т 10 ) и 8-28 вес.% окиси меди ( С ц О ) 111 .Инструмент, выполненный на основе этой связки, обладает сравнительно невысокой работоспособностью. Кроме того, эта связка не позволяет регулировать режущую способность абраэивного слоя в зависимости от наэначения ийструмента и характеристики абразивного порошка, что объясняется экстремальностью диапазона стехнометрических составов смеси, направленной на полное прохождение окислительно-воестановительных экэотермических реакций.Большое количество окислов и незначительная доля высокопластичныхметаллов в составе связки обуславли-вает недостаточную прочность абразивного слоя, что не потволяет испольэоватьинструмент на этой свяэке на операциях грубой обработки различных материалов, а узкий диапазон физико-механических свойств абразивного слояна известной свяэке существенно ограничивает применение абраэнвных порошков различных характеристик.Цель изобретения - повыситьстойкость 15и расширить эксплуатационные воэможности инструмента, повысить технологичность его итготовления путем регулирования режущей способности абразивного слоя и его спекания в экэотермическом режиме с минимальным количеством компонентов .связки,Для этого в святку, содержащуютитан и алюминий, введена медь, ее25 45 компоненты выбирают в следующемсоотношении, вес. Ъ:Титан 5-72Алюминий 3-10Медь 25-85. 5Введение в состав связки значительного оличествв меди способствует образованию композиции, обладающей достаточной пластичностью и высокоймеханической прочностью. Обеспечиваеъся проведение экэотермических реакциЯв режиме саморегулирования, т.е. в процессе нагрева абразивного слоя до тем-пературы качала и во время экэотерми, ческкх реакций происходит поверхност ное окисление порошков меди и титана.2 СО + О - м 2 СО О, Т 4 + О - ь-ф Т 1 О, с дальнейшим восстановлениемметаллов,. Преимуществом является тообстоятельство, что исключается необходимость введения окислов, обеспечивается естественное образованиеисходных продуктов экзотермкческихреакций.Так ках экэотермические реакцииявляются причиной кратковременногоспекания связки в течение 0,5-5 мин,то происходит лишь поверхностное окисление меди, что определяетналичке пластичного металла в связке, С другой сюроиы, образовавшегося окисла вполне достаточно для протекания экэотермкческих реквций, ввыделенного тепла - для полного спеквкия свяжи в целом.Процентное соотношение титана,алюминия и меди обусловлено областьюпрактически реализуемых компоэкций,позволяющих изготавливать абразивныйслоЯ инструмента с заданными показа-,т 4 яйшк по прочности, твердости, ударной вязкости и износостойкости. Нижние границы содержания компонентоввыбирают, исходя кэ условий достаточности этого содержания для обеспечения прохождения экэотермическкх ревицкЯ, Верхние границы содержания компонентов исключают экэотермичесхиереакции, проходящие со взрывом, что50определяет сохранение геометрии инструмента.Широкий диапазон содержания титанак меди в связке в комплексе с алюминиемпозволяет изменять, например, твердость связки от 25 до 125 НРВ, что55виволяет использовать алмазный инструмент. квк для фишщных операций обработки кеметаллкчесхих материалов, 5,010,085,0,так и для обработки жаропрочных сталей и титановых сплавов.П р и м е р 1. Изготавливают нилиндрические элементы диаметром 10 мми высотой 5 мм из алмазов маркиАСК 250/200, концентрацией 50% сиспользованием связки следующегосостава, вес.%:Титан, 45,0Алюминий 10,0Медь 45,0.Порошкообразные компоненты связки смешивают вместе с алмазнымпорошком и прессуют при давлении4 т/смТермообработку элементов проводятов проходной печи при 750 С в течение2 мин. Твердость элементов 120 -127 Н 1 В, Далее элементы монтируютв корпус шлифовального круга диаметром 400 мм и шириной рабочего слоя250 мм. При грубом шлифоиании гранита и мрамора стойкость инструментаповышается в 1,2-2,3 раза в сравнении с известным.П р и м е р 2. Изготавливают тежеэлементы, но с алмазом марки АСК100/80 и, со связкой следующего состава, вес,%;Титан 72,0Алюминий 3,0Медь 25,0,В этом случае полученные алмаэоносные элементы, спеченые в аналогичных условиях, имели твердость 100106 НРВ и использовались на операции получистового шлифования гранита и мрамора, при этом стойкость инструмента повышается в 1,8-2,5 разав сравнении с известным.П р и м е р 3. Состав связки,вес, Уо:Титан 44,0Алюминий 6,0Медь 50,0.Условия спекания аналогичны примеру 1, но берут алмаз марки АСМ40/28. Твердость алмазных элементовпосле спеквйия 65 - 70 НЯВ, Стойкость инструмента нв операциях чистового шлифования гранита и мрамораповышается в 1,8-2,6 раза в сравнении с известным.П р и м е р 4. Состав связки,вес,%;ТитанАлюминийМедь648394 Составитель В. КаражасРедактор В. Дибобес Техред К. Гаврои КорректорТ, Вашкович Заказ 447/14 Тираж 1011 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений к открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Алмазный порошок марки АСМ 14/10.Условия спекания аналогичны примеру 1, Твердость алмазных элементов 20-26 НЯВ,Стойкость инструмента на операцияхполирования гранита, мрамора, стеклаповышается в 1,5-2 раза в сравнениис известным; отсутствуют парапины наобрабатываемой поверхности.П р и м е р 5, Состав связки,вес,%:Титан 60,0Алюминий 5,0Медь 35,0.Алмазный порошок марки АСВ 125/100гранулнруютсвязкой указанногосостава, Гранулы высушивают, помещют в печь и термически обрабатываютв течение 2 мин при 730 С, Спечеконые гракулы смешивают со связкойуказанного состава и изготавливаюталмазный инструмент АК 125 х 10 х 3 х х 32 (100%) по примеру 1. Твердостьсвязки 116-120 НРВ,Стойкость инструмента. при шлифовании повьппается на 20%.5формула изобретения Связка для изготовления алмазногокнструмейта, содержащая титан и алю- миннй,отличающаяся тем, 10что, с келью расаирения эксклуатаииои ных возможностей инструмента и повышения технологичности ео изготовления и стойкости, в связку введена медь 15при следующем соотношении комконентов, вес.%:Титан 5 - 72Алюминий 310Медь 25 - 85.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИв 517476, кл, Ь 24 2 3/06, 1976.