Способ изготовления алмазного инструмента и устройство для его осуществления

(51) нтальных ис- научно-иссленого одны о эрушающиибурения. М,: сб,)зведоч977,тва, - логор ЗНОГ ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Отделение эксперимеследований Центральногодовательского геологораэститута цветных и благорталлов(56) Блинов Г,А. Породоинструмент для алмаэногНедра, 1969, с.10-12,Организация производТехника и технология геных работ. Обзор. М Вс.20-29,(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЛМА 0ИНСТРУМЕНТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГООСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению бурового породоразрушающегоинструмента с синтетическими алмазами, Цель изобретения - повышение надежности крепления матрицы к корпусу и увеличение выхода годного продукта, Способ изготовления алмазного инструмента состоит в следующем. Отпрессованную графитовую форму подвергают термообработке в печах при температуре 500-600 С в течение 15-20 мин, затем укладывают алмазы, изготавливают корпус, формируют матрицу из твердосплавной шихты, перед установкой корпуса в пресс-форму вводят на" веску электролитической меди, устанавливают корпус, вводят пропиточный сплав, пропитывают при температуре 900-960 С, осуществляют горячую допрессовку с давлением 5-20 МПа, выключают нагрев и проводят механическую обработку инструмента. Устройство для изготовления алмазного инструмента содержит матрицу и корпус с радиальными пазами, выполненными в виде отверстий цилиндрической а формы на боковой поверхности корпуса, у рабочего торца и имеющими открытый выход на поверхность корпуса, контак ф(ф тирующую с алмазосодержащей матрицей, Мфти причвм ширина открытого выхода сос аЬ тавляет 1/3 диаметра радиального от- Фдм верстия. 2 с,п, ф-лы, 2 ил 1 табл. (фОбИзобретение относится к порошко" вой металлургии, в частности к изготовлению бурового породоразрушающего инструмента с синтетическими алмаза 5 ми.Цель изобретения - повышение надежности крепления матрицы к корпусу и увеличение выхода годного продукта.10Согласно способу изготовления алмазного инструмента, включающему прес- сование графитовой формы, укладку алмазов, формирование матрицы, установку устройства, прессование, пропитку 15 ниэкотемпературным сплавом и горячую допрессовку, графитовую форму перед укладкой алмазов подвергают предварительной термообработке при 500 - 800 С в течение 15-20 мнн и перед ус тановкой корпуса н пресс-форму с твердосплавной шихтой добавляют слой порошка электролитической меди и количестве 10-207. от массы шихты, В устройстве для изготовления алмазного инструмента в корпусе имеются радиальные пазы, выполненные в вице отверстий цилиндрической формы на боковой поверхности корпуса у рабочего торца и имеющие открытый выход на поверхность корпуса,. контактирующую с алмазосодержащей матрицей, причем ширина открытого выхода составляет 1/3 часть диаметра радиального отверстия. 35Способ изготовления алмазного инструмента осуществляют следующим образом.Отпрессованную графитовую форму подвергают термообработке в печах с 40 объемным или высокочастотным нагрео вом при температуре 500-600 С ьт течение 15-20 мин, дают остыть до температуры окружающей среды, укладывают алмазы, изготавливают устройство, , 45 Формируют матрицу из твердоспланной шихты, перед установкой .корпуса в пресс-Форму вводят навеску электролнтической меди из расчета 10-20 Х от массы шихты, разравнивают слой электролитической меди, устананливают в пресс-Форму корпус, прессуют, внутрь корпуса вводят пропиточный сплав, пропитывают при 900-960 С, осуществляют горячую допрессовку с 55 давлени-м 5-20 КЧа, выключают. нагрев, дают "стыть до температуры окружающей среды проводят механическую обработку инструмента. На Фиг,1 показан рабочий торецкорпуса устройства; на Фиг.2 - узелТ на фиг1.Устройство состоит из матрицы икорпуса с радиальными пазами цилиндрической формы с открытым выходом наторцовую поверхность (фиг,2).Устройство работает следующим образом.При движении корпуса во времяпрессования матрицы через открытыйвыход в радиальные пазы за счет перемещения попадает шихта и там уплотняется.,При нагреве композиции и инФильтраций металлической связки вматрицу уплотнения шихта в устройстве пропитывается, а при рекристаллизации приваривается к последнему,Таккак ширина открытого выхода меньшедиаметра отверстия, рекристаллизованный материал матрицы лучше удерживается устройством, что обеспечивает доолнительное крепление матрицык устройству.Диаметр отнерстия цилиндрическогопаза зависи; от типоразмера изготовляемого инструмента и насыпного весатнердосплавной шихты.П р и м е р 1, При изготовлениикоронки Ф 76 мм на боковой поверхности устройства у рабочего торцапредусматривают (сверлят) четыре отверстия ф 6 мм с- шириной выхода наторце корпуса 2 мм Берут 300 г тверцосплавной шихты на основе чс, формируют матрицу коронки в пресс-форме,отвешивают 45 г порошка электролитической меди и вводят его в пресс-форму равномерным слоем, на сформированную матрицу устанавливают корпус,прессуют матрицу давлением 30-50 МПа,внутрь устройства вводят 210 г низкотемпературного пропиточного сплава,пропитывают с помощью ТВЧ при 900 -960 С, после чего осуществляют горячую допрессовку давлением 20 ИПа,выключают нагрев, дают остыть изделиюдо температуры окружающей средыП р и м е р 2, При изготовлениикоронки Ф 59 мм на боковой поверхности устройства предусматривают (сверлят) три отверстия Ф 4 мм с ширинойвыхода 1,3 мм, используют 200 г твердоспланной шихты на основе ВК 8 и20 г порошка злектролитической меди,внутрь устройства вводят 140 г пропиточного сплава, Остальные операциипроизводят аналогично,1444138 В таблице приведены граничные эна 1 чения температуры предварительной термообработки графитовой формы процентного количества порошка меди от массы шихты и соотношение ширины открытого выхода к диаметру радиального паза устройства на основании провсденных исследований и зкспериментов,формула изобретения 1, Способ изготовления алмазчого инструмента, включающий прессование 15 графитовой пресс-формы, засыпку ших". ты, укладку алмазов, формирование матрицы, установку корпуса в прессформу, прессование, пропитку матрицы и горячее прессование, о т л и - 20 ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения надежности крепления матриИзвестныйспособ Граничные значения предлагаемого способа Показатели Количество Термообработка прессованного графитового материала при,С Соотношение выхода к диэлектролитической меди, Б аметру в устройстве 500 600 1/3 1 О 20 20 3,2 45-50 45-50 55-65 70-80 80-95 60 80 95 Ф Среднее значение по трем опытам,Длитель ость термообрабо гки прессованного материала мин Предел прочности прессованного графитового материала, МПа Усилие отрыва матричного кольца от устройства,кНФ Выход годных изделий,% 40 цы к корпусу и увеличения выхода годного продукта, графитовую пресс-форму подвергают термообработке при 500600 С в течение 15-20 мин, а передустановкой корпуса в пресс-форму добавляют порошок меди в количестве 1020 7 от массы шихты,2, Устройство для изготовления алмазного инструмента, содержащее матрицу и корпус с радиальными пазами,имеющими открытый выход на рабочуюповерхность корпуса, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности крепления матрицык корпусу и увеличения выхода годногопродукта, пазы выполнены в виде отверстий цилиндрической формы, причемширину В открытого выхода определяютиэ соотношения В = 13 й, где д -диаметр отверстия,/16 Тираж 678 ВНИИПИ Государственно по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Ракомитета СССРи открытийская наб., д, 4/5