Состав для хромованадийниобирования твердосплавного инструмента

Состав для хромованадийниобирования твердосплавного инструмента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОСТАВ ДЛЯ.ХРОМОВАНАЛИЙНИОБИРОВАНИЯ ТВЕРДОСПЛАВНОГО ИНСТРУМЕНТА , включающий окись хрома, окись ванадия, пятибкись ниобия, окись алюминия, порошок алюминия и хлористый аммоний,, отличающийся тем, что, с целью увеличения износостойкости и механической прочности твердосплавного инструмента, он дополнительно содержит порошок кадмия при следующем соотношении компонентов, мас.%: Окись хрома 4-10 Пятиокись ниобия 4-9 Окись ванадия 10-23 Порошок алюминия 12-14 « Хлористый аммоний 1-2 (Л Порошок кадмия 10-14 Окись алюминия Остальное

(!9) (33) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(5Ц С .2 С 10 54

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3621022/22-02 (22) 14.97.83 (46) 07.06.85. Бюл. N - 21 (72) Л.Г.Ворошнин, С.В.Побережный, Г.В.Борисенок, Н.И.Иваницкий и И.С.Скачок (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт и Белорусское республикан ское научно-производственное объединение порошковой металлургии (53) 621..785.21.06(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 785378, кл. С 23 С 9/02, 1980.

2 ° Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 3469564/22-02, кл. С 23 С 9/02, 1982. (54) (57) СОСТАВ ДЛЯ . ХРОМОВАНАДИЙНИОБИРОВАНИЯ ТВЕРДОСПЛАВНОГО ИНСТРУМЕНТА, включающий окись хрома, окись ванадия, пятиокись ниобия, окись алюминия, порошок алюминия и хлористый аммоний,, отличающийся тем, что,. с целью увеличения иэносостойкости и механической прочности твердосплавного инструмента, он дополнительно содержит порошок кадмия при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Окись хрома 4-10

Пятиокись ниобия 4-9

Окись ванадия 10-23

Порошок алюминия 12-14

Хлористый аммоний 1-2

Порошок кадмия 10-14

Окись алюминия Остальное

Целью изобретения является увеличение иэносостойкости и механической прочности твердосплавного инструмента.

Указанная цель достигается тем, что состав для хромованадийниобирования тверпосплавного инструмента, включающий окись хрома, окись ванадия, пятиокись ниобия, окись алюминия, порошок алюминия и хлористый аммоний, дополнительно содержит

55

1 1159

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке твердосплавного инструмента, в частности к составам для создания на его поверхности износостойких карбидных слоев, и может быть использовано в машиностроительной и других отраслях промьппленности.

Известен состав f1) для комплексного насыщения твердосплавного инст- 1О румента, содержащий, мас. :

Окись-хрома 12-37

Пятиокись ниобия, 12-27

Алюминий (порошок) 18-21

Хлористый аммоний 1-3

Окись алюминия 27-32

Химико-термическую обработку в указанном составе проводят при

950-1100 С 2-4 ч.

Недостатком этого состава является сравнительно невысокая износостойкость. формирующихся карбидных слоев (повышение износостойкости составляет 2,8-3,5 раза).

Наиболее близким техническим. решением к изобретению по технической сущности и достигаемому-эффекту является состав (2) для комплексного насыщения инструмента из сталей и твердых сплавов, содержащий, мас. :

Окись хрома 4, 5-.12

Пятиокись ниобия 4, 5-1.1

Окись ванадия 12-26

Порошок алюминия 14-16

Хлористый аммоний 1-3

Окись алюминия Остальное

Процесс диффузионной обработки в известном составе осуществляют при температуре 1000-1100 С 4-6 ч о в контейнерах с плавким затвором.

Недостатками известного состава являются высокая температура насыщения, недостаточное повышение износостойкости инструмента и сравнительно низкая механическая прочность твердого сплава после химико-термической обработки.

962 порошок кадмия при следующем соотношении компонентов, мас. :

Окись хрома . 4-10

Пятиокись ниобия 4-9

Окись ванадия 10-23

Порошок алюминия 12-14

Хлорнстый аммоний 1-2

Порошок кадмия 10-14

Окись алюминия Остальное функциональное назначение каждого .

-компонента является следующим.

Окись хрома, ванадия и ниобия— поставщики активных атомов хрома, ванадия и ниобия соответственно, при диффузионном насыщении.

Порошок алюминия — восстановитель.

Окись алюминия — балластная добавка, служит для предотвращения спекания насыщающей смеси.

Хлористый аммоний — активатор.

Порошок кадмия вводится в насыщающую смесь для создания на поверхности изделия жидкометаллической фазы, которая интенсифицирует процесс диффузионного насыщения и позволяет снизить температуру обработки с

1000 до 850 С.

Выше верхнего предела (по содержанию кадмия в насыщающей смеси при температуре обработки 850 С):

10 Cz ОЭ+9 М/в О +10 . 1/ О +14 АГ+ ,+2 1 н cf+1s%сd+4ozZ 9 .

* При таком соотношенйи компонентов в смеси происходит оплавление твердосплавных пластин, теряется геометрия инструмента из-за того; что содержание кадмия превышает предельно допус. тимое.

Ниже нижнего предела (темпера4> тура насыщения 850 С):

4 С „О +4М „0++23 g<О. +12 А +

+ 1 XiA<„Cd+ 9 Cd+ 47 Akq0q е

При таком соотношении компонентов в смеси вообще не происходит насыщения, так как содержание кадмия в смеси ниже предельно допустимого и жидкометаллическая фаза образуется в недостаточном количестве.

Пример. Процесс хромованадийниобирования в предлагаемом составе осуществляют прн 850-900 С 4-6 ч в контейнерах с плавким затвором без использования вакуума или защитных атмосфер.

В таблице приведены результаты испытаний износостойкости твердых сплавов ВК8 и Т15К6, не подвергнутых химико-термической обработке и обра3 1 ботанных в известном и предлагаемом составах, а также предел прочности при поперечном изгибе твердого сплава Т15К6 после химико-термической обработки в известном и предлагаемом составах. Пластины твердого сплава испытывают, на износостойкость на токарном станке с бесступенчатым приводом главного движения при резании серого чугуна С418 (сплав ВК8) и стали .40Х (сплав Т15К6). Режим резания: скорость резания 100 м/мин, подача 0,2 мм/об, глубина резания

1,0 мм. Предел прочности при поперечном изгибе определяют на машине

1599б2 4

"Instron" при скорости нагружения

1 мм/мин.

Таким образом, химико-термическая обработка твердосплавного инструмент та согласно известному составу при е

850 С не приводит к повышению износостойкости, в то время как использование предлагаемого состава позволяет снизить температуру насыщения

10 íà 150-250 С, повысить износостойкость твердоснлавного.инструмейта на

5-207 по сравнению с обработкой,в известном составе, и .механическую прочность после химико-термической .обработки — на 13-15Х.

1159962

5о Х х g o. хо 5

mI0 V dI

Р Р а о

0 О ж0000 а v л

Ф х»»

4. 0

Ж 14 о

0 и @4g

РЕО

0I t Х

Ц

В1 0 i

eov

РРО о

v а о

v эх о z и о

1 Х М о ь

О О а

cd Ф,Ф

Р а а

lo а Ю

v .о.я

1 Х Х

1 Ф1Х Х х о е

1

1

I !

I i I 1 о,oo л х i х

dI V td

0 ОХ .х О с4

gov э х

am.o

I I

Зх3

I о эХ л хох х О О М о о о о

О0 аО В л Г л а о а о хо

«1

<ф зх о х л М а Cd Х л х m х о

cd II

ООР.

4 4

Х 1.

yvtc: охх

1» Р

I

I о

Х !"

Х 1

X I

I

I

I ca

I

I

I

Х

& l

v t о

Х I о an о о

С») «- (4

CI аА

00 О

О . Р . 00

C»I »

° О О

М М цр и go an л»

Щ Е4 1Ф 1-1

1 х

Х I л,! х I

Ф I о

v i.

Ю I х

r.

I

1

I.х х а о

Ц

v ь .л

00 о

ОО

Ю

an

00 х и х

Я

Ef и

cd х

° » а

cd

Е»

О о о х

44

1 1» о

I 1 !

1Р

Ф с5

v о о

3g о

v о

v о х х

> х

cd

Е»

И х

1»

i»

А

1„

С4

I

I

1.

I I

1

1

1 ч

1

+ л

Р

°

М

° Ф ф

+ v а м

М+ м

+ о о л! дМ

М ф\ + (° °

v о

+

° 4

М

C«l

+ о" о ч

° 1 3

< Î 4 с»3 О

С«! Ф

+ + \ 0 ои

° (М а ю л е .1+ %J

<о о

Д «ф

М .—

Ф +

° Ь с е4

+ с м л л e»

Ф +

° — ф

+ o

4 М о -1 ма + 11 М

«Ф и к л .фр

В « ..+ О1 а л о° 4+ о2

М» 00 л сп л ° л + с

1 е!

Ъ М

° +.

М 6 оо

»1 л»,»«

+ W

4р °

o+

° л1 ао

М ! л

+ М. с . о+ и

В «

o° +