Способ размерной поверхностной обработки спеченных изделий из твердых сплавов

(61) Дополните авт. свид-в 1)М, Кл,В 22 Р 3/24// С 22 С 29/00 77(21) 2493922/2 Заявлено 0 присо ая нением Государственный . комите СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК ь 21. ,8 (088.8) Опубликовано 25.10.79. Бюл МО 39 Дата опубликования описания 25,107 72) Авторы изобрет ь, Н, А А. Пов Берник О, А. Гарбаренко, Ю. И, Гр М. П. Пелех, Е, К. Плаксин,Р. В, Юревич и П.Кудря,йло,71 Заявитель СПОСОБ РАЗМЕРНОЙ ПОВЕРХНОС СПЕЧЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТВЕРД Й ОБРАБОТКИСПЛАВОВ(54 О Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам обработки спеченных изделий из твердых сплавов, и может быть использовано при разработке породоразрушающего твердосплавного инструмента.Известен способ размерной поверхностной обработки спеченных изделий из твердых сплавов, предусматривающий помещение на поверхностьизделий экрана с зазором, нагревание в окислительной.газовой атмосфере до температуры 850-950 С с подачей окислительной среды в зазор и удаление продуктов окисления с поверхности 15 виброударным воздействием (1,Недостатком .известноГо способа является необходимость применения экрановкоторые обычно изготавливаются из жаропрочных сталей и наде ваются на изделия перед нагревом.Экран изнашивается при выбивании . заклиненного окислом изделия, из-за чего уменьшается его долговечность, нарушается точность получаемой формы поверхности изделий, а в соответ- . ствии с этим и качество последних.Кроме того, экраны для обработки труднодоступных поверхностей изделий ЗО сложной конфигурации дороги в изготовлении и практически не выполнимы.Зависимость продолжительности воздействия на обрабатываемую среду от формы и размеров экрана усложняет управление процессом,Известный способ является наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к прадлагаемоЦель изобретения-упрощение процесса и повышение качества обрабатываемых изделий.Для достижения этой цели .переднагревом на поверхность иэделий наносят смесь окисляющихся порошкообразных материалов, ее уплотняют, а нагрев проводят в атмосфере с содержанием кислорода 1-2с последующей выдержкой при новыаении содержания кислорода до 95%. При этом слой окисляющейся смеси наносят толщиной, обратно пропорциональной экспоненциальной функции глубины окисления поверхности иэделий. Кроме того, с целью получения иа изделиях ступенчатой или ребристой поверхности, нанесение смеси проводят на участки поверхности изделий слоямис различной в каждом слое концент рацией окисляющихся материалов.Предложенный способ основан на использовании явления диффузии кис" лорода из окисляющей среды к окис,ляемой поверхности изделий сквозь пористую смесь и образующийся слой окисла, а также поглощении кислоро- да смесью в которой он окисляет активный к окислейию материал.За счет изменения степени поглощения кислорода смесью на разныхучастках достигается изменение степени окисления и в соответствии с этим измейение глубины обработки и требуемая Форма поверхности.Степень, поглощения кислорода. смесью на разйых участках иэделия тем больше, чем больше на этом участ ке окисляющегося материала, то есть чем больше толщина слоя смеси и концентрации в ней активного к окислению вещества.Нанесение на поверхность изделиясмеси окисляющихся материалови ре гулирование толщины по зкспоненциальной зависимости от глубины обработкипрофилирование слоя смеси дает в результате требуемйй профиль поверхности.П р и м е р 1. На поверхностьобрабатываемого иэделия из сйечеяного твердбгосплава ВК 8, помещенногов тонкостенный стальной контейнер,наносят смесь, содержащую 60 графита и 40.мелкодисперсной фарфоровоймуки, слою смеси придают. клиновидную форму с углом наклона 10 и сминимальной толщиной Я=2 мм при помощи вибрирующего пуансона. Режимвиброуплотнения: частота 50 Гц,ускорение 0,89. Время уплотнения30 сек,После уплотнения на поверхностиизделия остается требуемыйклиновиД-ный слойКонтейнер загружают в печь, оборудованную устройством для нагрева(змеевиком) и узлом подачи окислительной газовой среды или нейтрального газа. Затем проводят нагрев дотемпературы 900 С при содержании кислорода в атмосфере печи 2 в течение7 мин.Ограничение кислорода в печи достигают продувкой углекислым газом.После достижения заданной температуры включают подачу воздуха в печь,при давлении 1 атм из пневмосети иувеличивают содержание кислородадо 20. Иэделие выцерживают в этихусловиях 20 мин. После окислйтельнойобработки иэделие выгружают в вибромашину и подвергают виброударномувоздействию в течение 15 мин для,удаления окислов с поверхности. ПосУюе такой обработки изделие имеет криволинейную поверхность, описывае,мую уравнением экспоненты:Ь = К 4 пН,где К = 0,031.П р и м е р 2. Для скругления острых кромок изделия иэ твердого сплава ВК 8 иэделие устанавливают так,что при засыпке смесью, в данном случае смесью из 80 железа и 20 фарфоровой муки, кромка находится в .плоскости засыпки, а грани образуютс этой плоскостью одинаковые углы45 . Время нагрева до 950 С - 5 мин.Время выдЕржки при окислении в . 30 мин,Условия окисления аналогйчны условиям примера 1. Полученное послеокиСления изделие имеет скруглениекромкй радиусом В = 0,8 мм.П р и м е.р 3 . Для полученияступенчатой поверхности отдельные,участки последней отгораживают тов-.кими перегороДками из жести или бумаги, в образованные ячейки засыпаютсмесь с различной концентрацией окисляющегося материала до одного уровня,Мийимальная толщина слоя должнаобеспечивать перекрытие доступа киС 25 лорода к поверхности. Для графитаэта толщина - 2 мм, для порошка железа - 1 мм.В качестве смеси используют графит и фарфоровую муку, Глубина слоя30 .5 мм. Количество графита на однихучастках составляет по весу 10,а на других - 90. Режим окисления:температура нагрева 900 С при содержании кислорода на стадии нагрева35 2, Времй нагрева 7 мин, Время выдержки 20 мин при увеличении содержания кислорода до 20 за счет нодачи воздуха,заданный профиль обеспечивают регулированием активности смеси, концентрации кислорода в среде и температурой.окисления.Для полученйя крутого профиля принаименьшей его длине используют порошок железа. Для получения болееполого и длинного профиля применяютпорошок графита, Промежуточный про-"филь получают при смешивании обоихвеществ.За счет различной концентрации50 ькисляющихся материалов смеси получают различный съем на отдельныхучастках изделия. При, выполненииперегородок иэ несгораемого материала после засыпки их извлекают перед5 окислениемВ ряде случаев, когда необходимонанести смесь на изделие одновременно с нескольких сторон, покрытиеизделия смесью порошкообразных компод 0 нентов осуществляют при введении всмесь клеящего выгорающего вещества, например, 3-8 органического клея,Такой прием позволяет наноситьсмесь на изделия в труднодоступных692697 Формула изобретения Составитель Л, Гамаюнова Редактор И. Нестерова Техред М.Петко КоррекТоР Ю, Макаренко тЗаказ 6041/3 Тираж 945 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам .изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 местах и при получении сложного про-.филя.Использование данного способапозволяет упростить" процесс за счетисключения применения сложного оборудования, эа счет исключения применения формообразующих деталей,получаемых из литого металла.Устранение дефектов в виде трещин, прижогов, вырывов йозволяет по"высить качество обрабатываемых мзделий, Предложенный способ прост в осуществлении, может быть легко механизирован и автоматизирован.15 1,Способ размерной поверхностной обработки спеченных изделий из твер дых сплавов, включающий нагрев изделий в газовой окисляющей атмосфере и удаление с поверхности изделий продуктов окисления виброударным воздействием, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса н повышения качества обрабатываемых иэделий, перед нагревом на поверхность изделий наносят смесь окисляющн.,я порошкообразных материалов и ее уплотняют, а йагрев прово-" дят в атмосфере с содержинием кислорода 1-2 с последующей выдержкой при повьыении содержания кислорода до 95.2.Способ по п.1, о т л н ч а ющ и й с я тем, что смесь окисляющнхся порошкообраэных материалов наносят слоем с толщиной, обратно пропорциональной зкспоненциальной функции глубины окисления поверхности изделий.3. Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью получения на изделиях ступенчатой или реб- ристой поверхности, нанесение смеси проводят на участки поверхности изделий слоями с различной в кажцси слое концентрацией окисляющйхся материалов,Источники информации, принятыа во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство Р 515588, кл. В 22 ГЗ/24, 1972.