Твердый материал

Твердый материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск их

Социалистические

Республик

С 22 С 29/00 (22)Заявлено 11.07.78 (21) 2631003/22-02 с присоединением заявки М

ГоеудврстоснныН комитет

СССР (23) Приоритет по делам необретеннй и открытий

Опубликовано p7. lp. 81. Ьктллетень,1те 37

Дата опубликования описания 07. 10. 81 (5 ) УДК 669.018. .25 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Г.11ержанов, В. И. Ратников, И. П. Боро

Ф. И. Дубовицкий, В. К. Энман, Е. С. Бого

Н. С. Горячев, А. И. Рябин и Б. Н. Су

Отделение Ордена Ленина института химической физики АН СССР (71) Заявитель (54) ТВЕРДЫЙ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к области твердосплавных материалов, в частности к производству материалов на основе тугоплавких соединений, например карбидов, и может быть использовано в качестве резцов в инструментальной промышленности.

Известен спеченный твердый материал на основе диборида титана, имеющий следующий состав, вес.7:

Карбид вольфрама 23-25

Кобальт 13-13,5

Диборид титана Остальное 1).

Известный материал может быть ис пользован для изготовления резцов, но его недостатками являются низкие износостойкость и режущие свойства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является спеченный твердый материал, имеющий следующий состав,вес. Х:

Борид титана 52-68

Карбид титана 13-17

Кобальт 5-18

Углерод 1-2

Элемент, выбранный из группы, содержащей молибден,борид молибдена карбид молибдена 9-15 (23

Такой материал обладает высокой твердостью и хорошей абразивной способностью.. Однако его недостатком является низкая износостойкость и невозможность использования в качестве режущего инструмента.

t$

Целью изобретения является повышение иэносоатойкости. б

С той целью предложен спеченный твердый материал, который отличается

10 от известного тем, что он дополнительно содержит металл, выбранный из группы лантаноидов при следующем . соотношении компонентов, вес 7: 824677 4 1

8-90 готовлена шихта со е ж ая

20

Карбид титана

Метал, выбранный из группы железа 0,3-15

Метал, выбранный из группы лантаноидов 0,5-3

Диборид титана Остальное

Способ получения предложенного твердого материала основан на использовании для синтеза тугоплавких соединений только тепла экзотермического ip взаимодействия исходных компонентов без применения каких-либо внешних источников нагрева. Взаимодействие исходных компонентов инициируется локально с помощью специального воспламеняющего устройства, например вольфрамовой спирали, а затем реакция самопроизвольно распространяется по шихте за счет теплопередачи от нагретых слоев к холодным со скоростью до 16 см/с.

Для получения твердого материала исходные компоненты в виде порошков (титан, бор, угле од, металл из группы железа и металл из группы лантаиоидов} тщательно перемешивают и полученную смесь загружают в прессреактор. Воспламеняют смесь с помощью инициирующего устройства.

Синтез тугоплавкого соединения осуществляется при температуре около 3000 С.

После завершения синтеза смесь подвергают прессованню под давлением

0,3-10 г/см .

Пример ° . Для получения предложенного твердого материала была прид р ащ, вес.7.: титан 68,5, углерод 16, кобальт 1,5 лантан 0,5, остальное бор. Исходные компоненты помещали в пресс-форму с воспламеняющим устройством,.например вольфрамовой спиралью, и поджигали.

В течение нескольких секунд происходило горение исходных компонентов и самораспространяющийся высокотемпературный синтез твердого материала.

Полученный твердый материал содержит.следу1ощие компоненты, вес.%: карбид титана 8, кобальт 1,5, лантан

0,5, диборид титана остальное.В таблице представлеыы основные физико-механические свойства и данные по износостойкости предложенного материала и материала-прототипа.

Данные по иэносостойкости были получены при испытании резцов, изготовленных из предложенного твердого материапа, при точении образцов из углеродистой стали 45, 40, 78, закаленной до твердости от 15 до 50 единиц HRC, углеродистой стали 45 в состоянии поставки (HRC †. 15 единиц).

Обработка резцов осуществлялась на токарном станке модели 1616. Критериг ем износостойкости служит время работы до износа как по задней, так и по передней поверхности резца до значений м 0,3 мм.

Как видно из таблицы, предложенный твердый материал является износостойким и позволяет эффективно обрабаФ тывать углеродистые стали с твердостью HRC 40-50. ь

Ю ж ь ("1 сэ 1

a:ь сч

»» сч о

Ю с.

an Е

>>3

О3 }

v и к о о и

Ю

С9>

IC1 O еь

CV о счь сЧа О

>Я о

CCl

Ы о у

ICI O

ЕЮ

О. 1 оь иь ж

5 1С !

1 ййeg й

1 .

I о

tf x сч

I I I

ICI

СС! !

»

v о о иа л с >

1 >

1

I

1 с!

1 1 I ц сб

1 1

6 4

О, (ф

8i ц

v о

IC

>g о !

»

v о

v о ж

Ю со в!

Юж!

< О Z!

-х о оЮ ь ь сч с.э с1!

»»л= ьй

1- ь

О -б

I л сс

- о м v о

f» о

824677

/ — - сч ь

>» > с> > О сч

О> Л Л Л

< ) с 1 О»Ф ь сч со е О О

>n л ! WM COC>O

1 ь

l 1 I иаьь л л л л сч сч сч

Ch О\ Cj> О>

an w an л л лan

° е ь

>Г! л

ЬЛ С!

Ю Ch W W

>с! л л

Ь ао л с

О1

Х v ж о

И Х

О Ж

gi а, 1 е о

>Ж 1 ж о

Е Ж 1

v Ф о ж

Ц с>)

О, .C>j

CU Р>

>й ja! о ! с Ф о и

v. m (б

C>l Р, >О > <б

tf

Ж ., 4

gl CCj сс3 }4

>О I л

>О

"824677

Сост авитель Э. Залманова

Редактор Е.Месропова Техред T.Ìàòî÷êà Корректор Л. Бокшан

Заказ 8793/32 Тираж 684 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Твердый материал, содержащий карбид титана, диборид титана и металл, выбранный и..з группы железа, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения износостойкости он дополнительно содержит металл, выбранный из группы лантаноидов, при следующем соотношении компонентов, вес.Ж:

Карбид титана 8-90

Метал, выбранный иэ группы желе за 0,5-15

Металл, выбранный из группы лантаноидов О, 5-3

Диборид титана Остальное

ИстОчники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

1о В 514031, кл. С 22 С 29/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

N 523954,- кл. С 22 С 29/00, 1975.