Металлическая связка для изготовления алмазного инструмента

Металлическая связка для изготовления алмазного инструмента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СВЯЗКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЛМАЗНОГО ИНСТРУМЕНТА , содержащая кобальт, карбид хрома, медь и олово, отличающ а я с я тем, что, с целью повышения стойкости инструмента при об работке гранита, компоненты связки взяты в следующем соотношении, вес.%: Карбид хрома 10-18 Медь7-9 Олово1-1 5 КобальтОстальное 2. Связка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью повьвиения прочности л пластичности инструмента при обработке гранита с высоким, содержанием кварца, она дополннтельно содержит железо и никель при следующем соотношении компонентов , вес.%: . Карбид хрома 10-18 Медь- 7-9 Олово1-1,5 . Железо4-5 Никель5-6 Кобальт : Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

И ЛН

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕ Т СССР

О Й ТНРЫ

SU.„ t А

У5В В 24 Р 3/06 (21) - 339005.5/25- 08 (22) 27.01.82 (46) 07 ° 06.83. Вюл. 9 21 (72) A.Ï. Панкевич, А.Ф. Чертоэич и Ф.П. Уткин .(71) Всесоюэный научно-исследовательский конструкторско-технологический институт природных алмаэов и инструмента. (53) 621. 922. 079(088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 366064, кл. В 24 D 3/06, 1971 ° (54) (57) 1 ° МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СВЯЗКА

ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЛМАЗНОГО ИНСТРУМЕНТА, содержащая кобальт, карбид хрома, медь и олово, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения стойкости инструмента при об» работке гранита, компоненты свяэкн взяты в следующем соотношении, sec.Ú

Карбид хрома 10-18

Медь 7-9

Олово 1-1,5

Кобальт Остальное

2. Связка но и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повыаения прочности н пластичности инструмента при обработке гранита с высоким..содержанием кварца, она дополнительно содержит желеэо и никель нри следующем соотнааении компонентов вес,Ф

Карбид хрома 10-18

Медь 7-9

Олово 1-1,5 О . Келеэо 4-5

Никель 5-6

Кобальт Остальное

1021586

Изобретение относится к области изготовления алмазных инструментов, в частности к составам связки для изготовления алмазных отрезных кругов для резки гранитов.

Известна металлическая связка для изготовления алмазного инструмента со следующим аоотношением компонентов, вес.Ф:

Cr С 5-90

Си 3-70

Fe(Co,Ni) 2-30

Sn(Zn,Cd,А1,Pb) 2-30

Известная связка с высоким содержанием Cr>C< (40-90%) применяется в инструменте для резки малопрочных и высокоабразивных пород, например гипса, мрамора, известняка песчаника и т..п. 11.

Однако при резке гранитов инструмент, изготовленный на этой связке быстро засаливается при высоком содержании Сг С (40-90%) и быстро изнашивается прй низком содержании

Сг С (5-40%). Это объясняется тем, что прочность связки недостаточно высока и удержание зерен алмазов в ней слабое, поскольку основу связки составляют пластичные металлы (Cu,Zn,Sn,Pb,Cd), не смачивающие алмаз.

Цель изобретения — создание ме.таллической связки для алмазного инструмента, обеспечивающей высокую; его стойкость при обработке гранита, а также повышает прочность и пластичность инструмента при обработке гранита с высоким содержанием кварца.

Поставленная цель достигается .тем что компоненты связки, содержащей кобальт, карбид хрома, медь. и олово, взяты в следующих вес.Вг

Cr С 1Î-18

Си 7-9

Sn 1-1,5

Со Остальное

При обработке инструментом гранита с высоким содержанием кварца она дополнительно содержит железо и никель при следующем соотношении компонентов, вес.Вг

Cr С 10-18

Cu. 7" 9

Sn 1-1, 5

Fe 4-5

Ni 5-6

Со Остальное

В этой связке кобальт обеспечивает высокую прочность, ударную вяэ" кость инструмента и надежное удержание алмазов.

Карбид хрома обеспечивает дисперсионное упрочнение основы, повышая твердость и износостойкость инструмента. Но с увеличением содержания

Cr> С (более 18%) ударная вязкость связки уменьшается настолько, что

18 10

8 8 7

1,2 1

4 5 б 5

62 72 инструмент, например сегменты отрезных кругов, в условиях динамических нагрузок при силовом резании начинают разрушаться. При содержании

Сг С менее 10% износостойкость э ийструмента недостаточна.

Медь и олово образуют легкоплавкую оловянистую бронзу, которая выдавливаясь при горячем прессовании к стенкам графитовой пресс-форьы, 10 экранирует (защищаете ее от взаимодействия с прессуемям изделием (связкой). При содержании меди и олова менее 8 и 1 вес.Ъ соответственно нельзя гарантировать надежной защиты графитовой пресс-формы от взаимодействия с прессуемям иэделием при высокой температуре. С увеличением содержания меди и олова более

9 и 1, 5 вес.Ъ соответственно наблюдаются-избыточные вытеки.

Железо повышает прочность связки (6" эг. с 90 кг/мм .до 120 кг/мм, никель — пластичность; но с увеличением содержания Fe u Ni более 5 и 6В соответственно отрезные круги начинают работать жестче.

Надежное удержание алмазов достигается за счет прочного дцгеэионного сцепления алмазных зерен с кобальтом при гррячем прессовании при

30 1010-1050 С (ниже 1000 С адгезионное сцепление слабое).

Алмазосодержащие режущие элементы, например сегменты отрезных кругов, на связке изготавливаются методом

З5 порошковой металлургии из порошков исходных ингредиентов с применением .,горячего прессования.

Исходные порошки в нужном соотношении смешиваются в шаровой мель40 нице "пьяная бочка со стальными шарами 4-6 мм. Время смешения 2 ч при соотношении веса шихты к весу шаров 1:3. Приготовленная шихтасвязка смешивается с алмазами и прессуется при 2 тс/см в заготовки сег45 ментов. Спрессованные заготовки подвергаются горячему прессованию в графитовой пресс-форме при 10101030 Ч: и 300 кг/см в течение 5 мин.

Для изготовления алмазного инст- .

50 румента для резания гранита можно ре» комендовать следующие варианты состава связки.

Пример ы 1-3. Составы связки, вес.В

СгэС 10 14 18

Си 7 8 9

Sn 1 1,5 1

Со (основа) 82 76, 5 72

Пример ы 4,5. Составы связки, вес.Ъ:

60 Сгэса .Си

Sn

Fe основа

Я1

Со

1021586

Связка по примерам

Обрабатываемый камень

Производительность резания, см /мин

Характеррезания

Расход алмазов, кар/м

1 " 3 Гранит Вуоксинского месторождения

Режет жестче, искрит, не за2,3-2,5 саливается

Да

700-750

Режет жестче, 2,3-2,5 искрит, не эасаливается

До

400-500

Известная Гранит Вуоксинского месторождения

До

600-750

Режет жестко, 3,5-4,0 сильно искрит,. эасаливается

Гранит Янцевского месторождения (с высоким содержанием кварца) До

400-500 до 5,0

Результаты испытаний показали, что круги на.данной связке имеют более высокую стойкость при резке

Составитель Л. Сергеева

Редактор О. Колесникова Техред А.Бабинец Корректор О. Билак

Заказ 3967/13 Тираж 795

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Эксплуатационные свойства алмазных отрезных сегментных кругов на связке оценивают в промиаленных условиях при резке малопрочного, легкообрабатываемого гранита Вуоксинского месторождения и прочного, труднообрабатываемого гранита с высоким содержанием кварца Янцевского месторождения. Испытывают сегментные круГранит Янцевского месторождения (с высоким содержанием кварца) ги g 500 .мм, оснащенные природными алмазами зернистостью 500/400. при концентрации 50%.

Испытания проводят на модернизированном станке 6М81Г; износ кругов

5 измеряют скобой с индикатором часового типа. Для .сравнения испытаны круги на известной связке. Результа ты испытаний приведены в таблице. гранитов по сравнению с кругами на

45 известной связке, кроме того рабо-

gàþò в режиме самозатачивания.