Шихта для получения спеченного сверхтвердого инструментального материала

Шихта для получения спеченного сверхтвердого инструментального материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к порошковой металлургии. Целью изобретения является повышение прочности материала. Шихта, содержащая зерна кубического нитрида бора и активирующие металлы или их сплавы, содержит зерна кубического нитрида бора с двухслойным покрытием, внутренний слой которого состоит из эвтектического сплава нитрид-диборид титана 3-25 мас.%, а внешний слой состоит из соединения, состав которого монотонно изменяется к внешней поверхности от нитрида титана до оксинитрида титана состава TIN XO Y, где X=0,6-0,9, Y=0,5-0,9, X+Y=1,1-1,8, 1-15 мас.%. Прочност спеченного материала при сжатии возрастает с 220 до 225-360 кг/мм 2. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В м66% - . ;

° i ir> гдех= х + тношении их сплавы

Эвтектическии

1 — 10 сплав нитрид— диборид титана

Соединение, состав которого монотонно

3-25 меняется от нитрида титана до оксиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРМТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 436076,1 /23-02 (22) 1) .01. 88 (46) 07. 08. 90. Бюл. У 29 (72) Т,В, Весна, В,П, Маслов, В.А. Пономаренко, Э.Я. Довгаль, С.В. Чижов и Г.В. Яковлев (53) 669.018.25 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 711746, кл. С 01 В 21/06, 1977, Патент США N - 4334928, кл. В 24 D 3/34, 1982. (54) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СПЕЧЕННОГО

СВЕРХТВЕРДОГО ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО NAТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к порошковой металлургии. Целью изобретения

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к составу шихты для получения спеченного сверхтвердого инструментального.материла.

Целью изобретения является повышение прочности материала.

Шихта для получения спеченного сверхтвердого инструментального материала содержит активирующие металлы или их сплавы и зерна кубического нитрида бора с двухслойным покрытием, внутренний слой которого состоит из эвтектического сплава нитрид— диборид титана, а внешний слой состоит из соединения, состав которого монотонно изменяется к внешней поверхности от нитрида титана до оксинитри(g)}5 С 22 С 29/16,В 22 F l /00

2 является повышение прочности материала. Шихта, содержащая зерна кубического нитрида бора и активируюшие металлы или их сплавы, содержит зерна кубического нитрида бора с двухслойным покрытием, внутренний слой которого состоит из эвтектического сплава нитрид — диборид титана 3

25 мас.Ж, а внешний слой состоит из соединения; состав которого монотонно изменяется к внешней поверхности от нитрида титана до оксинитрида титана состава ТМ„О, где х = 0,6

0,9; у = 0,5-0,9, а х+у = 1,1-1,8, 1-15 мас.Е. Прочность спеченного vaтериала при сжатии возрастает с

220 до 225-360 кг/мм 1 табл.. да титана состава TiN„.Î,, = 0,6-0,9, у = 0 5-0,0, а

=1,1-1,8, при следующем соо компонентов шихты, мас.X."

Активирующие металлы или

15 83345 7 в течение 10 с. Полученные заготовки шлифуют на кругло- и плоскошлифовальном станках для удаления внешне5 го слоя, насыщенного графитом и полу" чения правильной геометрической формы (ф 4 мм, высота 6 мм).

В таблице приведены составы предлагаемой шихты для получения спеченного сверхтвердого материала и свойства материала в сопоставлении со свойствами спеченного материала, полученного из шихты известного состава.

Как следует из приведенных в таблице данных предлагаемая шихта для получения спеченного сверхтвердого инструментального материала (составы 1-12) обеспечивает в сравнении с шихтой известного состава (состав

13) повышение прочности спеченного материала.

В результате большей диффузионной подвижности азота по сравнению с ором образуется покрытие, в котором рилегающий к поверхности КНБ слой редставляет эвтектический сплав

iN — TiB, а внешний слой состоит из TiN. Полученные порошки КНБ после того отжигают в вакууме с остаточ-1 1 м давлением 10 - 5" "10 . Па при

00 С в течение 5-20 мин, в результате чего внешний слой из нитрида ти- 4О ана диффузионно насыщают кислородом и происходит образование на поверх.Иости оксинитридов титана TiN Oy необходимого формульного состава. При ртом состав внешнего слоя монотонно 45

Изменяется к поверхности от нитрида до оксинитрида титана.

Полученные порошки смешивают с порошком адгезионно активного металпа или его сплава, добавляют пласти- О фикатор и брикетируют в виде цилиндрических таблеток диаметром 5 мм и высотой 11 мм. После высушивания таблетки помещают внутрь графитового нагревателя, вставленного в контейнер из литографского камня, и подвер". гают горячему прессованию в камере высокого давления пресса Д01 37А при давлении 50 кбар, температура 1600 С

3-25 нитрида тита- на состава

T1NxO у 1 — 15

Зерна. кубического нитрида бора Остальное

П р и.м е р. Микропорошки кубического нитрида бора (КНБ) ЛМ/10/3 с!мешивают в необходимой пропорции с порошками титана марки ПТОМ и по( ещают в кварцевый реактор, в котоом создают вакуум с остаточным давением 5 .10 3- 5 10 Па. Затем прозводят нагрев реактора до 1000 С, осле этого реакционный объем геретизируют и выдерживают в течение

0-60 мин.при суммарном давлении одидов титана, равном 1 Па. В тече-. е этого времени происходит процесс бразования покрытия путем транспортах реакций между зернами титана и

I HB

1 . 2

TiIn + 2BN - — TiB + — TiN + 3 nI

3 3

Фор мул а изобретения

Шихта для получения спеченного сверхтвердого инструментального материала, содержащая зерна кубичес-. кого нитрида бора и активирующие металлы или,.их сплавы,о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности материала, она содержит зерна кубического нитрида бора с двухслойным покрытием, внутренний слой которого состоит из эвтектического сплава нитрид — диборид титана, а внешний слой состоит из с соединения, состав которого монотонно изменяется к внешней поверхности покрытия от нитрида титана до оксинитрида титана состава TiN<0„, где х = 0,6-0,9, у = 0,5-0,9, à х+у =

1,1-, 1,8, при следующем соотношении компонентов шихты, мас.%:

Активирующие металлы или их сплавы 1-10

Звтектический сплав нитрид— диборид титана

Соединение, сос" тав которого монотонно меняется от нитрида титана до оксинитрида титана состава

T1NxO у 1-15

Зерна кубического нитрида бора Остальное

1583457

Содервание компонентов, мас.у

Оксинитрид титана состава TitrsÎ ясристость, 7 об.

llрочность

Сос( тяв

ОоелиЗвтек

Лктинируинцие металлы или их сплавы

Эерна кубического нит на тическид пенне, меня ятх+ у саатие, кгlмм сплав я ее рида бора нитрид— диборид титана состав от нит рида до оксннитрида ти тана

l 5(0,81Л1 + 0,09 Si) 15

0,9

Осталь0,9 1,8 3,5

310 ное

Остальное

Составитель А. Соловей

Редактор Н, Рогулич Техред M.Ходанич

КоРРектоР Т 1алец!

Заказ 2232 Тираж 492 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

3

5

8

11

12 !

3 (на вестный) 5(O,8lh1 + 0,09 Si)

5(О,BIAI + 0,09 Si)

5(0,81hl + 0,09 Si)

5(0,8IA1 s 0,09 Si)

l0(0,8lhl + 0,09 Si)

1(0,81Л1 + 0,09 Si) 5 Al

5(0,55Ti + 0,45 Cu)

5(0,5Zr + 0,5 Cu)

5(0,7Ti + 0,3 Ni)

5(0,6Ti + 0,4 Si)

5(0,81Л1 +0,09 Si) l5

15 !

l5

l5

25TiN

10 !

О

l5

lO

10 !

О

lO

l,l6

lI ч

It

rI н

0,7

0,6

0,7

0,7

0,7

0,7

0,7

0,7

0,7

0,7

0,7

0,7

О;5

0,7 1

0,7 1

0,7 1

0,7 !

0,7 1 .0,7 1

0,7 I

0,7

0,7 1,4 2,9

3,8 ,4 1,0 ,4 4,6 ,4 2,8 ,4 4,6,4 2,7 ,4 3,0 ,4 3,2 ,4 3,8

4,8

225

220