Состав покрытия для режущего инструмента

Состав покрытия для режущего инструмента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) Заявлено 28. 12.77 (21) 2578308/22 с присоединением заявки,%

Ьаударствеваб кмитет

COCA

N aeaaw иэюбретеивН и ютхрыткй

0 (23) Приоритет -.

Опубликовано 3.5.01.80, Бюллетень

93.

Дата опубликованин описания 17.03.„

Я. Ф. Зеленский, Г. H. Картмазов В. И. Змий н H. В. Ковтун (54) COCTAB ПОКРЫТИЯ ДЛЯ РЕЖУШЕГО ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к области хнмнко- гермнческой обработки твердосплавных инструментов, в частности к управлению вольфрвмокобальтовых и тнтановольфрамокобальтовых режущих пластин путем нанесения на Нх .поверхность специальных по5 крыт ай.

Известно нанесение покрытия на наделяя нз стали н сплавов нв основе железа, никеля н кобальта нз состава, содержащето го титан н инертный тугоплввкнй материал, например окись алюминия, титана нлн цнркония в атмосфере, содержащей фторнд, хлорид или бромид титана, прн 900

ZZO0 C (Z).

Известно тякже покрытие, полученное путем диффузионного насыщения поверхности твердосплввных инструментов окислами алюминия, титана н цирконня в вакууме (2j.

26

Ня режущую поверхность инструмента наносят пасту, приготовленную из мелкодисперсных порошков укяэянпых окислов, а зятем производят отжиг в вакууме при

1370-1450"С в течение 3 ч. Износостойкость режущнх пластик с такам покрытием увелнчнвается нв 60-80 Ь.

Целью изобретения являетса повышение нзносостойкоств твердосплавных режущих пластин типа ВК н ТК.

Цель достнгяетса тем, что в состав покрытия дополнительно вводят титан прн следующем соотношения компонентов,. вес.%:

Окись алюминия 20% 5

Окись титана 10-30

Окись пнрконня 20-35

Титан 10-30

Физическое обоснование введенва титана заключается в следующем.

В зависимости or условий получения твердосплвввых пластин на нх поверхности имеется свободный углерод, который осаждается преимущественно нв выступах, углах, острых кромках, т.е. именно ня рабочей поверхности, и тем самым снижает прочность н износостойкость инструмента.

Титан, введенный в покрытие s проиессе

3 7097 диффузионного насыщения при высоких температурах взаимодействует с имеющимся на поверхности свободным углеродом с образованием карбида титана.

ПРИ ВЫСОКОСКОРОСТНОМ РЕЗанннн КОГДа 5 резко возрастает температура иа рабочей поверхности, главную роль играет диффузионный износ. В этом случае карбид ти тана служит диффузионным барьером, препятствуя свариванию нластины со сталью, а также замедляет образование наростов и лунок, что вызывает увеличение срока службы режущих пластин. Кроме того„взаимная диффузия титана, вольфрама и углерода в процессе резейия при высоких температурах приводит к образованию твердого раствора Т С - МС, химически более инертного, чем 4/С„имеющего высокую твердость и очень низкую раствори мость в железе, Имеющиеся в покрытии

Окислы алюминия, титана и циркония обладают высокой твердостью и окалиностой» костью, что увеличивает износостойкость режущих пластин. Кроме того, в процессе термообреботки окислы частично восстанавливаются с образованием карбидов алюминия, титана и циркония, которые, в свою очередь, образуя сложные молекулярные растворы, оказывают положительное влияние на режущие свойства твердосплевных пластин.

Выбор граничных значений ингредиентов, входящих в состав покрытия, произПример. Смесь порошков, содер„жащую, весЛ: АЕ 0 - 30; Т1 05р — 20)

7у0 -32; титан 18, измельчают в шаровой мельнипе в течение 60 ч. На пред10 варительно обработанную режущую поверхность пластин Т15К6 и ВК8 методом

Окунания наносят слой пасты приготовленной из мелкодиснерс ыч порошков на этиловом спирте. Затем пластины отжигеют в вакууме 1 10 мм рт.ст. при 14001450 С в течение 3,5 ч. После термообработки образуется покрытие толщиной

10-12 мкм. В лабораторных и производственных условиях проводят сравнительные испытания режущих пластин Т15К6

20 и ВК8 с покрытием. При обработке иэделий иэ стали ХВГ, ШХ15, 85ЭШП с твердостью Н9С 35-48 ед. со скоростью ре25 зания в широком интервале 56-370м/мин,,подачей 1,2-2,0 мм/об и глубиной резания 2-4 мм стойкость режущих пластин с покрытием в - 3 раза, а при обработке чугуна в 7-8 раз выше, чем у серийного

:-o инструМент е. ооое риенн е наме

И 05 ZVO

20 27

2 раза

2-3 раза

20

2-3 разе (7-8 раз при обработке чугуне) 40

2-3 раза

Таким обрезом, предлагаемое покрытие, полученное одним из наиболее простых

И ЭКОНОМИЧНЫХ МЕТОДОВ ПО СРаВНЕНИЮ С другими методами, например осаждением из газовой фазы, позволяет существенно

Проведенные испытения покезывеют, что изменение процентного содержения компонентов, входящих в состав покрытия, в сторону уменьшения или увеличения не приводит к повышению стойкости режущих пластин. водится> В ОснОВнОм, исхОдя из анализа экспериментальных денных по износостойкости режущего . инструмента с различны» ми составами покрытия.

В таблице приведены результаты испытаний режущих пластин в зависимости от состава покрытия.

709714

5 увеличнть срок службы твердосплавних режущих пластин.

Формула изобретения

Состав нокрытия длн режущего инструмента, содержащий окислы алюмнннн, тнтана н нирконня, о т л н ч а ю щ н и с я тем, что, с целью повьапеннн нзносостойкости инструмента, состав дополнительно содержнт титан прн следующем соотношении компонентов; вес.%;

Окнс6 алюмнння 20-45

Окись тнтвна 10-ОО

Окись цнрконня 20-35

Титан 10-30

Истсяннки ннформапин, принятые во вннмание при экспертизе

3., Патент Англии Ni 1314528, кл. С7 F .1973.

1о 2. Труды американского обшества ннженеров-механиков Конструирование и технология машиностроения", 1972, N 4, с, 19.

Составитель P Клыкова

Редактор Н. Корченко Техред Н. Бабурка Корректор H. Задерновска"

Заказ 8711/35 Тираж 1074 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комнтета СССР по делам изобретений и открытий

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

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