Износостойкий керметный материал

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоциалистнческикРеспублик 1 ц 950702(23) Приоритет -Опубликовано 15,08.82,Бюллетень Й 9 30Дата опубликования описания 15.08.82 51) М. Кл.3 С 04 В 35/56 С 22 С 32/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретен 71) Заяви 4) ИЗНОСОСТОЙКИЙ КЕРМЕТНЫЙ МАТЕР еОднако такие м дефицитными ввиду рамового сырья. Известны комп на основе А 110 с меняют в качеств мента 21. Материал имеет 32 оС и 17,9 при 7ные мат С кото его инс лыпри при кг/мм,1 кг/ спс 140 из00 С Изобретение относится к керметным материалам, обладающим высокой прочностью, твердостью и сопротивлением истиранию при высоких скоростях вращения в контакте с твердыми поверхностями.Прочные и твердые керметные мат риалы, имеющие высокое сопротивление истиранию, с успехом применяются при изготовлении оснастки высокоскоростных режущих инструментов. Известны металлокерамические твердые сплавы, применяемые в качестве высокопроизводительных режущих материалов.При изготовлении пластинок для режущих инструментов наиболее широко применяется НС как самостоятельно, так и в виде твердых растворов с Т 1 С и ТаСЭти материалы имеют высокую прочность на изгиб 160-180 кг/мм 1 . Однако при обработке твердых поверхностей эта прочность бывает недостаточна, что приводит к быстромуРазРушению режущего инструмента.Известен керметный материал 33,содержащий вес.: ТТС 45; Ы 1 45;Мо 511 10Этот сплав обладает прочностьюпри изгибе " 98-106 кг/мм, что составляет 50-60 прочности сплаванС-Со, поэтому он не может заменитьпоследний при обработке чугуна.Наиболее близким к предлагаемомупо прочностным свойствам и химическому составу является сплав на основТ 1 С,содержащий 20-70 мас, карбида,Т 1 С, И 1 или другой металл подгруппыжелеза или их сплавов, Материал состава, : Т 1 С 30; Ы 1 45; Мо,7 С 7; Мп 8;РЬ 5; С 5 прессуют под давлением2000 кгс/см и обжигают при 1200 Сс выдержкой 1 ч, Полученный материалвергают испытанию на истираниеконтактным давлением 10 кгс/смкоростью 16 м/с в течение 100 ч,еря массы 0,1, что в 5 раэ меньше, чем у кермета, содержащего, :Т 1 С 45; Я 1 45; МоС 10, Прочностьматериала на изгиб составляла108- 0 110 кг/мм , Этот материал обладает950702 Состав, вес.Ъ Показатели Материал Мо С Ы Л 1 О, г Мп РЬ С Потерямассыпри истирании,Ъ 1 С М 1 ПорнотостьЪ Проч- Коэффиность циентпри из- трения,гибе, Ъкгс/мм 43 8 1,5 16 1,5 --- 2,0 135 0,27 0,06 Предлагае 30мый31 2,2 136 0,28 0,07 2,5 138 0,9 0,07 8,5 1,0 14,5 1,0 9 0 5 13 0 5 32 45 Известный 30 45 7 - - - 8 5 5 2,0 108 0,33 0,131,5 43,5 б - -- 9 4 б 2,5 109 0,35 0,1 33 42 5 --- 10 3. 7 2,8 110 0,36 0,1 Как видно из представленных в таблице данных, прочность при изгибе у предлагаемого материала на 25-29 выше, а коэффициент трения и потеря массы при истирании на 25% ниже, чем у известного,Реализация предлагаемого материала позволяет получить износостойкий керметный материал, способный работать в условиях истирающих нагрузок под давлением в течение периода времени на 20-25 превышающего срок дружбы известных режущих инструментов. Это дает возможность использовать его в качестве конструкционного материала при изготовлениирежущих инструментов металлообрабатывающей промышленности с увеличенным сроком службы. 60 Формула изобретения Иэносостойкий керметный материал, содеРжащий карбид титана, никель и65 карбид молибдена, о т л и ч а ю -высокой износостойкостью и можетвесьма эффективно работать в качествевысокоскоростного режущего инструмента,1,43,Однако при обработке твердых сплавов требуются материалы с более высоким сопротивлением истиранию.Цель изобретения - повышение износостойкости и прочности материала.Поставленная цель достигается тем,что иэносостойкий керметный материал,10содержащий карбид титана, никель икарбид молибдена,.дополнительно содержит окись алюминия, сульфид молибденаи Фтористый литий при следующем соотношении компонентов, вес,Ф: 15 Карбид титана 30-32 Никель 43-45 Ка 1.бид молибдена 8-9Окись алюминия20Сульфид молибдена 0,5-1,5 Фтористый литий 0,5-1,5 Повышение износостойкости ипрочности предлагаемого материала достигается тем, что окись алюминия, которая обладает высокой твердостью (3200 кгс/мм ), в сочетании с сульФидом молибдена обладает очень низким коэффициентом трения 0,2, что снижает потерю массы при истирании.Особенностью предлагаемого материала является то, что при введении в материал окиси алюминия и сульфида молибдена достигается повышение износостойкости, а введение фтористого лития повышает прочность и снижает температуру спекания.Для определения свойств данного материала готовят три шихтовые смеси по верхнему, среднему и нижнему пределу вводимых компонентов, Шихтовые смеси перемешивают в фарфоровом барабане с алундовыми шарами в этиловом спирте при соотношении Т:Ж=1:0,7 на валковой мельнице в течение 48-52 ч, Полученная крупность шихтовой смеси 2-5 мкм. Формование образцов производят прессованием под давлением 2000 кгс/см с последующим обжигом при 1200 ОС с выдержкой 1 ч. Полученные образцы имеют плотность 97,5- 98 от теоретической. Образцы для испытания на прочность при изгибе имеют размеры 4 х 4 х 35 мм. Испытания их проводят по стандартной методике.,Коэффициент трения материалов и потерю массы при истирании измеряют на кольцевых образцах с йнц 28 мм и Йвн 20 мм, Ь = 10 мм при удельной нагрузке под контактным давлением 10 кгс/см и .скорости скольжения 1,6 м/с, в качестве контртела используют ВЖЛ.Состав и свойства полученных материалов представлены в таблице,950702 30-3243-458-913"160,5-1,50,5-1,5 Составитель Н. СоболеваРедактор Н. Киштулинец Текред С.Мигунова Корректор Н.Корольс Заказ 5887/25 Тираж 641 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Иосква, Ж, Раушская иаб., д. 4/5Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 щ н й с я тем, что, с целью повышения прочности н износостойкости, он дополнительно содержит окись алюминия, сульфид молибдена и фтористый литий при следующем соотношении компонентов, вес.Ъф5Карбид титанаНикельКарбид молибденаОкись алюминияСульфид молибдена 10 Фтористый литий Источники информации,принятые во внимание при экспертизе