Способ изготовления инструмента с режущей частью из керамики

Способ изготовления инструмента с режущей частью из керамики

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК (1% (11) ю.а ыю

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И OTHPblTP9

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3868495/25-27 (22) 13.03.85 (46) 30.09.86. Бюл. У 36 (72) А.Н. Тарасов, А.М. Тарасов, А.Г. Фетисов и С.С. Мельников (53) 621.791,3(088.8) (56) Лезвийные инструменты из сверхтвердых материалов на основе нитрида бора. НИИмаш, ВНИИинструмент, М., 1980, с. 12-16.

Найдич Ю.В. и др. Пайка и металлизация сверхтвердых инструментальных материалов, Киев, Наукова думка, 1977, с. 143-145. (54,(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА С РЕЖУЩЕЙ ЧАСТЬЮ ИЗ КЕРАМИКИ, преимущественно из гексанита-Р, при котором производят вакуумную пайку корпуса из мЕртенситной стали с режущей частью через компенсационную прокладку, охлаждение с температуры пайки со скоростью, обеспечивающей закалку корпуса, и отпуск, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения износостойкости резцов путем уменьшения трещинообразования и повышения жесткости в зоне режущей кромки, в качестве прокладки берут порошковую сталь карбидного класса, имеющую скорость охлаждения при закалке, равную скорости охлаждения при закалке материала корпуса, а о отпуск проводят при 350-420 С.!

260151

Изобретение относится к пайке, в частности к способам пайки режущих пластинок к резцам и может быть использовано в различных областях машиностроения при изготовлении режущего инструмента.

Целью изобретения является повышение износостойкости за счет уменьшения трещинообразования и повышения жесткости в зоне режущей части.

Способ осуществляют следующим образом.

Инструмент собирают, укладывая в гнездо корпуса, изготовленного из стали мартенситного класса, компенсационную прокладку иэ порошковой стали карбидного класса, припой и режущую часть из керамики. Материал прокладки имеет скорость охлаждения при закалке, равную скорости охлаждения при закалке материала корпуса.

Пайку инструмента производят в вакууме. После пайки следует охлаждение с температуры пайки со скоростью, обеспечивающей закалку корпуса инструмента, и отпуск при 350-420 С.

Наилучшие результаты достигаются при изготовлении режущей части иэ двухслойной керамики гексанита-Р и прокладки из безвольфрамовых сталей типа РОМ6Ф1 и РОМ6Ф2.

Компенсационная прокладка иэ порошковой быстрорежущей стали, имея промежуточный между керамикой и корпусом коэффициент линейного температурного расширения (JQITP), уменьшает напряжения в спае и двухслойной керамической пластине и одновременно закаливается на твердость 350=78008390 МПа, повышая жесткость в зоне крепления пластины к корпусу. Зто приводит к уменьшению трещинообразования как при пайке, так и при эксплуатации инструмента. Одновременная закалка корпуса компенсационной прокладки позволяет получить за одну операцию охлаждения от температур пайки весьма жесткую конструкцию— режущая керамика с твердостью

21000-22000 Мпа, твердосплавное основание керамики с твердостью 1200013000 МПа, компенсационная прокладка с твердостью до 8390 МПа, корпус резца с твердостью 4700-5200 МПа.

Тем самым удается выполнить основное требование к резцам с режущей частью из сверхтвердой керамики — отсутст5

В результате изготовления и обработки по предлагаемому способу получали высокопрочные керамические резцы, эксплуатационные характеристики которых в 1,5 раза выше изготовленных по известному. Количество случаев образования трещин при пайке сократилось на 40-45Х, исключились случаи разрушения керамики вследствие деформации корпуса под режущей частью. Твердость корпуса увеличилась на 3400-3600 МПа, твердость пластины на 5500-3500 МПа, прочность спая 2400 МПа. Зто связано с вие пластической деформации в зоне режущей части резца, Особенности структуры порошков заготовки — равномерная пористость и карбидная неоднородность, позволяют получить высокопрочный спай практически на всех припояХ при контактно-реактивной пайке в интервале о температур 900-1000 С, допустимых для гексанита-P.

Отпуск, проводимый без разгерметизации печи в интервале минимального раэупрочнения материала прокладки и корпуса резца (350-420 С), позволяет исключить возникновение структурных и тепловых напряжений при последующих операциях изготовления, а также существенно снижает трудоемкость термической обработки.

В результате осуществления предлагаемого способа возможно изготовление специальных резцов сечением державки 3 8 мм, 3 10 мм, 5 12 мм при длине державки до 120-180 мм °

Пример. Расточные резцы изготовляли путем пайки с одновременной закалкой в печи СГВ 2.3/15. Двухслойную керамическую заготовку из гексанита-P диаметром 5 мм устанавливали в гнезде корпуса иэ стали

4Х5МФС через компенсационную прокладку из порошковой стали РОФ2М6 толщиной 1,5 мм. Припой по форме гнезда и прокладки (титан медненый 0,2 мм) устанавливали между корпусом и прокладкой и между прокладкой и керамической заготовкой ° Нагрев до температуры пайки вели со скоростью а

50 С/мин, а охлаждение от температуры 1ООО С проводили со скоростью о о

70 С/мин. Отпуск при 420 С осуществляли в течение 30 мин, повышая температуру в паечном колпаке за

20 мин.

1260

Предл гаемый способ позволяет. в 1,3 раза повысить работоспособность резцов и исключить брак при их изготовлении.

Составитель Ф. Конопелько

Техред M.Õîäàíè÷ Корректор С. Шекмар

Редактор М. Недолуженко

Заказ 5168/10 Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 плавным изменением КЛТР и низкими напряжениями в спае и околошовной зоне и повышенной паяемостью порошковой прокладки с основанием и керамической заготовкой, несмотря на одновременную закалку корпуса и прокладки.

Повышение температуры отпуска вью ше 420 С не вызывает существенного

151 4 повышения эксплуатационных свойств инструмента, но приводит к частичному разупрочнению материала корпуса.