Сверхтвердый композиционный материал

Сверхтвердый композиционный материал

Реферат

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к сверхтвердым композиционным материалам. Целью изобретения является повышение режущих свойств. Предложенный сверхтвердый композиционный материал имеет следующий состав, об. % : кубический нитрид бора 40 - 70, нитрид титана 18 - 36, диборид титана 10 - 18, медь 1,5 - 4,5, интерметаллид меди и титана 0,5 - 1,5. 1 табл.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению сверхтвердых материалов в аппаратах высокого давления и температуры, и может найти применение в машиностроении при производстве лезвийного режущего инструмента. Целью изобретения является повышение режущих свойств материала. Сверхтвердый композиционный материал содержит кубический нитрид бора, нитрид титана TiN, диборид титана ТiB₂, медь и интерметаллид CuTi₃ при следующем соотношении компонентов, об. % : кубический нитрид бора 40-70; нитрид титана TiN 36-18; диборид титана TiB₂ 18-10; медь 4,5-1,5; интерметаллид CuTi₃ 1,5-0,5. П р и м е р 1. В аппарат высокого давления и температуры помещают графитовый нагреватель, имеющий форму стаканчика. Внутреннюю поверхность графитового нагревателя изолируют от содержимого слоем слюды при гексагонального нитрида бора. На дно графитового нагревателя помещают материал пропитки - интерметаллид CuTi₃ в виде таблетки массой 0,8-1,8 г, на материал пропитки - кубический нитрид бора с размером зерна 5-40 мкм в количестве 2,5 г, на кубический нитрид бора - слой изоляции из порошка карбида бора. Заполненный графитовый нагреватель подвергают действию давления 30 кБар и температуры 1000-1100^оС. После изотермической выдержки в течение 25-35 с, понижения давления до атмосферного, а температуры до комнатной получают композит. Изменяя количество интерметаллида CuTi₃ от 0,8 до 1,8 г, получают составы композиционного материала 1, 2, 3 (см. таблицу). Резцы, полученные из этих композитов, при обработке закаленной стали ХВГ HRC 62 показывают режущие свойства, представленные в таблице, лучшую стойкость имеют композиты составов 2 и 3. П р и м е р 2. В аппарат высокого давления и температуры помещают графитовый нагреватель, имеющий форму стаканчика. Внутреннюю поверхность графитового нагревателя изолируют от содержимого слоем слюды или гексагонального нитрида бора. На дно графитового нагревателя помещают шихту - смесь порошков кубического нитрида бора и интерметаллида CuTi₃, сверху - слой изоляции из порошка карбида бора. Заполненный графитовый нагреватель подвергают действию давления 30 кБар и температуры 1000^оС. После изотермической выдержки 25-35 с, понижения давления до атмосферного, а температуры до комнатной получают композит. Изменяя количество интерметаллида CuTi₃ в шихте, получают композиционный материал с различным содержанием кубического нитрида бора (см. таблицу). Резцы, полученные из этих композитов, при обработке закаленной стали ХВГ HRC62 показывают режущие свойства, представленные в таблице. Резцы, полученные из сверхтвердого композиционного материала, имеют высокую стойкость при точении термически обработанных сталей с твердостью, большей HRC 50. По сравнению с известным материалом, за который приняты резцы Т30К4, резцы из предлагаемого материала обладают значительно более высокой стойкостью. При обработке стальных деталей из ХВГ твердостью HRC 60 резцами из сплава Т30К4 стойкость режущей кромки не превышает 1-3 мин при следующих режимах резания: глубина точения t = 0,5 мм, продольная подача S = 0,1 мм/об, скорость точения V = 80-100 м/мин. В то время как резцы из предлагаемого материала при тех же режимах резания имеют стойкость 30 мин. Резцы, полученные из данного материала, при обработке закаленных сталей с твердостью НRC 60 показывают стойкость, значительно превышающую стойкость резцов из известного материала и из твердого сплава Т30К4. Применение резцов из композитов предлагаемого материала дает значительный экономический эффект. Кроме того, за счет снятия больших припусков и повышения стойкости в 5 раз возрастает производительность резания. (56) Авторское свидетельство СССР N 1048656, кл. С 01 В 31/06, 1981. Авторское свидетельство СССР N 633724, кл. В 24 D 3/06, 1975.

Формула изобретения

СВЕРХТВЕРДЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ, содержащий кубический нитрид бора и соединения титана, отличающийся тем, что, с целью повышения режущих свойств, он дополнительно содержит медь, а в качестве соединений титана он содержит нитрид титана, диборид титана и интерметаллид меди и титана при следующем соотношении компонентов, об. % : Нитрид титана 18 - 36 Диборид титана 10 - 18 Медь 1,5 - 4,5 Интерметаллид меди и титана 0,5 - 1,5 Кубический нитрид бора Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1