Режущая пластина

Режущая пластина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскид

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИНА

ИЗОБРЕТЕНИЯ (ii)856668

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 1912?9 (21) 2853802/25-08 с присоединением заявки HP(23) Приоритет—

Опубликовано 230881. Бюллетень М9 31

Дата опубликования описания 230831

<я)м. кл, В 23 В 27/16

Государственный комитет

СССР но дела(л изобретений и открытий (53) УДК 621. 9 ° .025.7:669. . 018.25(088.8) (72) Авторы изобретения

А.M. Мазуренко, Э.Б. Ракицкий и В.В. Ива(иин.". -;

/- - --., / ( (71) Заявитель

Институт физики твердого тела и полупр

AH Белорусской ССР (54) РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА

G 01Е1(Q Ы2) дс °

Изобретение относится к производству режущего инструмента для обработки твердозакаленных сталей, пласт-, масс, керамики и других труднообраба-,е тываемых материалов и может быть применено на заводах по производству инструмента на основе синтетических сверхтвердых материалов (СТМ) — алмаза, кубического нитрида бора или их композиций.

Известна режущая пластина, состоящая из двух слоев — режущего слоя из кубического нитрида бора и слоя подложки иэ твердого сплава (1j.

Недостатком известной констру4 ии является то, что при толщинах 1,273 мм слоя подложки, состоящей иэ спеченного твердого металла, и толщинах слоя сверхтвердого материала

0,05-1,5 мм нагревание изделия, ко- 20 торое происходит в процессе резания либо при пайке его к державке, приводит к возникновению сильных напряжений в точках соединения слоев, связанных с значительной разницей коэффициентов линейного расширения слоев. Напряжения, возникающие в изделии, приводят к образованию микротрещин в слое сверхтвердого материала, если этот слой тонок (0,05

0,3 мм) по отношению к слою подложк (1,27 — 3 мм), либо к раскалыванию изделия или расслаиванию слоев, если толщины слоев сравнимы. Ероме того, в процессе спекания двух разнородных материалов на границе их контакта также возникают напряжения, которые приводят к раскалыванию изделия при извлечении его из камеры высокого давления.

Цель изобретения — повышение эксплуатационных свойств режущей пластины.

Поставленная цель достигается тем, что толщина режущего слоя пластины выполнена по отношению к толщине слоя подложки в пределах от 5 до

20, а толщина слоя подложки выполнена не менее 0,03-0,05 мм.

На чертеже представлена режущая пластина, разрез.

Пластина состоит из режущего слоя

1 СТМ м слоя 2 подложки. Максимальные силы, возникающие при нагреве в точках соединения двух слоев иэ раэюродных материалов, выражаются формулой

856668 где 0

4с

ЕЛ. с

Л Е

15

25

Формула изобретения (3 — сл1сЛ +(1+

l (1+kg ) +(1 с, 1<„2) ,k

2

5 с и c(- - коэффициенты линейного расЛ ширения;

ЕЛ и Š— модули упругости слоя сверхтвердого материала и слоя подложки соответственно;

h u h < - их толщины.

Л

Для предлагаемой режущей пластины

h значение k = ->- находится в преде"2. лах от 5 до 20 и, соответственно, силы, возникающие в точках соединения двух слоев при нагревании до температуры t = 900 С, G = 43 — для k<= 5; кг мм

G -= -21,8 — для k = 20; кг

G = 38,2 — для 1„= 10;

G = k .= 15, что ниже

MM предела прочности кубического нитрида бора на из гиб.

Как следует из приведенных расчетов, предлагаемая конструкция позволяет снизить напряжения, возникающие в пластинке при ее нагревании.

Пример 1. Из гексагонального нитрида бора прессуют заготовку режущего слоя 1 квадратной формы раз- З5 мером бхбх2 мм. Затем в нагреватель, спрессованный из графита, насыпают порошок материала подложки из расчета, чтобы после спекания его толщина составляла 0,1 мм. Сверху распо- 40 лагают заготовку, насыпают графит и спрессовывают. Полученный блок по. мещают в контейнер. Контейнер устанавливается в аппарате высокого давления и подвергается воздействию давления 70 кбар и температуры 2000 С в течение 15 с. Полученная режущая пластинка имеет размеры бх5х6,5 мм толщиной 1,3 мм. Толщина рещущего слоя составляет 1,2 мм, а толщина подложки 0,1 мм.

Пример 2. На заготовку, спрессованную из гексагонального нитрида бора, размером бхбх2 мм методом электронного распыления в вакууме наносится пленка вольфрама толщиной 0,05 мм. Затем заготовку помещают в камеру высокого давления и высокой температуры. После воздействия на заготовку давления 70 кбар; и температуры 2000 >C в течение 15 с получают режущую пластинку размером

6,5х6,5х1,2 мм.

Использование предлагаемых пластин позволяет значительно удешевить иэделия за счет выхода годных пластин и также за счет увеличения эксплуатационных качеств. Кроме того, использование тонкой подложки снижает расход дефицитного материала карбида вольфрама).

Режущая пластина, содержащая режущий слой сверхтвердого материала (СТМ) и спеченный с ним слой подложки, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности ее эксплуатационных свойств, толщина режущего слоя пластины выполнена по !, отношению к толщине слоя подложки в, пределах от 5 до 20, а толщина слоя подложки выполнена не менее 0,03

0,05 мм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ 9 2232227, кл. 49 а 27/ 6, 1955 .

ВНИИПИ Заказ 7076/14

Тираж 1148 Подписное

Филиал ППП "Патент" г Ужгород ул Проектная 4