Металлокерамическая связка для алмазного инструмента — SU 673442 (original) (raw)
Союз Советсник Социалистическик Республик(22) Заявлено 18.11.77 (21) 2544 З 60/25-08,(51)М. Кл.2 В 24 П 3/06 с присоединением заявки М 9 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(72) Авторы ИЗОбрЕтЕНИя-: М, С. друй, Р, С, Ов сеевич, В. М, .Григорьев и Н, Н, Шамайко Волжский филиал Всесоюзного научно-исследовательского (71) Заявители института абразивов и шлифования и Всесоюзный научноисследовательский институт абразивов и шлифования(54) МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКАЯ СВЯЗКА ДЛЯ АЛМАЗЙОГО ИНСТРУМЕНТАИзобретение относится к абразивнойотрасли промышленности, в частностик составам связок абразивного инструмента, и может быть использовано дляизготовления алмазного инструмента,предназначенного для механической обработки абразивных изделий, напримершлифовальных кругов на основе корунда,карбида кремния и т,д,известна связка для алмазного инст 10румента, включаюцая борид хрома; по.лукарбид вольфрама; медЫ металлыподгруппы железа; металлы из группыолово, кремний (1.15Однако в составе известной связкиотсутствует свободный хромадгеэионноактивный элемент поотношению к алмазу. В силу этого обстоятельства алмаз ные зерна плохо"смазываются"в процессе спекания, что приводит к недостаточной стойкости инструмента. Кроме того, присутствие в связке боридахрома с металлами подгруппы желеваобуславливает высокую температуруспекания (1400-1500 С).Инструмент на известной связке имеет недостаточную стойкость и повьыенную хрупкость из-эа высокого содержания,олова. 30 Цель изобретения - повышение иэносостойкости алмазного инструмента тт снижение его хрупкости в условиях эксплуатации"с-ударнййи" нагруэ"ками,-"Цель достигается тем, что в связку дополнительно вводят переходный металл 1 т- У( групп периодической системы; например хром;-а в качестве туго- плавкого соединения хрома берут карбид хрома при следуюшем соотношении ингредиентов, вес.В.:Карбид хрома 20,00-75 00Полукарбид вольфрама (Ю С) 15,00-35,00Медь 5 т 00-35,00Металл подгруппы железа (Ре,)т-т( групп периодической системы,например хром 0,01-0,50Карбид хрома вследствие низкой теплоты образования и особенностей струкгуры в сравнении с боридом хрома луч.ше смазывается металлайи подгруппы673442 15(00-35,005,00-35,00 железа и медью, и сплав на его основеимеет сравнительно низкую температуру спекания,Наличие в связке свободного хромаобеспечивает хорошее смачивание алмазных зерен, что приводит к повышеннойстойкости алмазного инструмента. Борид хрома (в известном решении)термодинамически устойчивое соединение и при спекании не может вступатьв химическую реакцию с другими металлами с выделением свободного хрома, 10который в дальнейшем присутствовал быв составе связки как отдельный элемент.Количество полукарбида вольфрамав связке не должно быть менее 25,так как в противном случае связка недостаточно иэносостойка, при превышении его более 35 связка удорожается.Полукарбид вольфрама вводят в виделитых частиц размером 40-100 мкм,При содержании карбида хрома в количестве более 75 связка чрезмернотугоплавка, при содержании его менее20 связка имеет недостаточную стойкость,Медь - основной компонент металлической связки, определяющий ее температуру спекания и прочность. При содеркании меди более 35 связка недостаточно износостойка, менее 5-чрезмерно,тугоплавка. 30Металл железной подгруппы необхо.дим для смачивания металлическойчастью связки карбидов хрома и вольфрама и алмаза и улучшению ее прочностных свойств, При содержании их менее 353 ухудшаются условия смачивания, более 20 связка чрезмерно тугоплавка.Небольшие количества металлов иэгруппы олово, кремний или, например,свинец полезны для улучшения жидкотекучести металлической связки и еепрочности, При содержании этих металлов менее 0,1 они практически невлияют на свойства связки, более 2,связка приобретает излишнюю хрупкость.45Переходные металлы Ж-Ч 1 групп способствуют смачиванию связкой алмаза,Их количество во многом зависит отспособа введения этих металлов в связку. Гак при предварительном нанесениихрома на поверхность зерна его количйдтвб может, составлять почти 0,01от веса связки. При содержании переходных металлов 1 УЛ групп более 0,5свнзка становится хрупкой и излишнетугоплавкой. 55П Р и м е р 1, Для изготовленияалмазного инструмента применяетсясвязка следующего состава, вес.: карбид хрома 25,51 полукарбид вольфрама32;51 никель 8,25 у медь 32,9351 олоЬо 0,51 кремний 0,31 хром 0,015,Изготовление инструмента ведетсяметодом пропитки каркаса иэ карбидаЦНИИПИ Заказ 3978/13 Филиал ППП Патенте, г. хрома, полукарбида вольфрама и частично никеля металлическим расплавом,содержащим" остальные компоненты, притемпературе 1150 С в сРеде водоРода.П р й м е р 2, Для изготовленияалмазного инструмента применяетсясвязка следующего состава, вес.карбид хрома 71,25 полукарбид вольфрама 15,75; никель 3,75; медь 7,01олово 1,751 титан 0,5;Изготовление инструмента ведетсяметодом горячего прессования при1200 фС и давлении 150 кгс/смП р и м е р 3, Для изготовленияинструмента применяется связка следующего состава, вес,: карбид хрома 501полукарбид вольфрама 25; железо 3,5;никель 2,5; медь 18,5; олово 0,2;хром 0,3,Изготовление инструмента ведетсяметодом горячего прессования при температуре 1150 С и давлении 100 кгс/см,йНа связке по примеру 1 из алмаза12090 шт/карат ХХХ 1 У групп, подгруппы бф по ТУ 47-2-73 изготовили алмазные фрезы типа ФАНс общим содержанием алмазов 48 карат.Испытания изготовленного алмазногоинструмента, например, на операции обработки отверстий кругов ПП 500 х 50 хх 305 14 А С 1 К при глубине резания1,4 мм показали увеличение износостойкости в 1,5-2 раза в сравнении с известной связкой (удельный расход алмазов 0,01 г/смз), что соответствуетработоспособности алмазов в инструменте 20000 см/карат),формула изобретенияМеталлокерамическая связка для алмазного инструмента, включающая тугоплавкое соединение хрома 1 полукарбидвольфрама; медь металл подгруппы железа; металл, выбранный иэ группы олово, кремний, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью увеличения иэносостойкости и уменьшения .хрупкости инструмента, в связку дополнительно вводят переходный металл 1 Ч -Ч 1 групп периодической системы, а в качестве тугоплавкого соединения хрома берут карбид хрома при следующем соотношенииингредиентов, вес.:Карбид хрома 20,00-75,00Полукарбид вольфрамаМедьМеталл подгруппы желе,эа 3,00-10,00Металл, выбранный из1 руппы олово, кремний 0,10-2,00Переходный металл1 Ч- Ч 1 групп периодической системы 0,01-0,50Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1, Патент Великобритании,9 1,114353 кл, С 4 Ч 1966,Тираж 1011 Подписное ужгород, ул.Проектная,4