Способ изготовления биметаллического режущего инструмента

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к технологии получения армированного и биметаллического инструмента. Цель изобретения - повышение качества инструмента. Цель достигается ступенчатым нагревом твердосплавной заготовки вместе с литейной формой до 540...670°С в течение 35...40 мин, и далее - до 700-780°С в течение 15...20 мин, причем на последней ступени нагрев ведут в атмосфере продуктов горения топлива с коэффициентом расхода воздуха 1,01...1,06, а через 6...45 с после окончания заливки литейной формы расплавом осуществляют ее вибрирование с одновременным охлаждением воздушными струями. Реализация изобретения позволяет дополнительно экономить энергозатраты и повысить долговечность инструмента.

C0IO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 5 В 22 D 19/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ. И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4319976/31-02 .(22) 21, 10. 87 (46) 28.02.90. Бюл. Р 8 (71) Институт проблем материаловедения АН УССР (72) А.А. Михайлов, А.Л. Фурман, В.А. Католиченко, С.Г. Тарасенко, Б.М. Воронец и Л.В. Дудла (53) 621.746.046(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

NI 565775, кл. В 22 D 19/06, 1977. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИ-

ЧЕСКОГО РЕЖУШЕГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение. относится к литей-" ному производству, в частности к технологии получения армированного и биметаллического инструмента, Цель

Изобретение относится к изготовлению инструментов, в частности к изготовлению составного твердосплавного инструмента методом литья, и может быть использовано при производстве металлорежущего горнорудного инструмента и армированных отливок, Цель изобретения — повышение качества инструмента.

Способ осуществляют следующим образом.

Окисную пленку на твердосплавной пластинке разрушают механическим путем. Затем пластинку окантовывают припоем и ставят в литейную форму.

Начинают предварительный нагрев ее в восстановительной среде, образованной из продуктов сгорания топливса сначала до 540-6 ?О"С я течение 35изобретения — повьппение качества ин" струмента. Цель достигается ступенчатым нагревом твердосплавной заготовки вместе с литейной формой до

540-670 С в течение 35-40 мин, и далее — до 700-780 С в течение 1520 мин, причем на последней ступени нагрев ведут в атмосфере продуктов горения топлива с коэффициентом расхода воздуха l 01-1,06, а через 645 с после окончания заливки литейной формы расплавом осуществляют ее вибрнрование с одновременным охлаждением воздушными струями. Реализация изобретения позволяет дополнительно экономить энергозатраты и повысить долговечность инструмента.

40 мин, а затем cKGpocTHQH нагрев до 700-780 С в течение 15-20 мин.

После прекращения нагрева пластины М предварительно расплавленный в индукционной печи металла (чугун или сталь) при 1400-1600 C заливают в фф литейную форму. hO

Через 6-45 с после окончания заливки осуществляют виброуплотнение, которое обеспечивает повышенную плотность соединения режущей пластины с залитым металлом, улучшение качества спая с глубоким проникновением при-,ф поя в ссновной металл„ более полный 3. слив металла пэ литников при выдернуных пробках, что уменьшает объем металлообработки после литья, а также проводят интенсивное охлаждение формы воздушными струями.

1546205

Регулирование восстановительной среды, образованной из продуктов сгорания той же газовой смеси, исключает окисление поверхности пластин и уменьшает энергозатраты на осуществление

5 способа.

Пример 1, При получении литых резцов с вкладышами из высокопрочного чугуна, армированных вольфрамокарбид- 10 ными твердыми сплавами, в качестве припоя использовали сплавы на медноникелевой основе.

Окантованные припоем пластины помещали в форму, где осуществлялся их предварительылй плавный нагрев без перемещений в регулируемой восстановительной среде, образованной из продуктов сгорания той же газовой смеси сначала плавно до 540 С при коэффи" 20 циенте расхода воздуха 0,7 в течение

35 мин, затем скоростной нагрев до

700 С при коэффициенте расхода возду ха 1,01-1,06 в течение 15 мин, при этом пламя омывало форму с пластинами,25

После этого формы заполняли расплавом высокопрочного чугуна без каких-либо перемещений формы, при этом твердосплавные пластины служили местными внутренними тепловыми отводами, улучшающими качество отливки с дополнительным легированием ее на стыке, припой расплавлялся, а на границе спая с удалением газов образовывался вакуум, который при виброуплотнеии в момент образования двухфазной зоны, 35 состоящей из затвердевших кристаллов ,и жидкого металла, способствовал образованию сверхплотного спая с глу боким проникновением припоя в основ ной металл по капиллярам.

П р и и е р 2. При получении литых резцов из высокопрочного чугуна, армированных вольфрамокарбидными твердыми сплавами, в качестве припоя использо- 45 вали также сплавы на медно-никелевой основе. Окантованные припоем пластины

Помещали в форму, где осуществлялся

Их предварительный плавный нагрев без перемещений в регулируемой восста50 новительной среде, образованной из продуктов сгорания той же газовой смеси сначала плавно до 605 С при коо зффициенте расхода воздуха 0,7 н тече.ние 37 мин, затем скоростной нагрев о 55 до темперятуры 740 С при коэффициенте расхода воздуха 1,05 в течение

17 мип, при этом пламя омывало форму с пластинами, После этого формы заполняли расплавом высокопрочного чугуна без каких-либо перемещений формы, при этом твердосплавные пластины служили местными внутренними тепловыми отводами, улучшающими качество отливки с дополнительным легированием ее на стыке, припой расплавлялся, а на границе спая с удалением газов образовывался вакуум, который при виброуплотнении в момент образования двухфазной зоны, состоящей из затвердевших кристаллов и жидкого металла, способствовал образованию сверхплотного спая с глубоким проникновением припоя в основной металл по капиллярам.

Пример 3. При получении литых резцов из высокопрочного чугуна, армированных вольфрамокарбидными твердыми сплавами, в качестве припоя использовали также сплавы ня медно-никелевой основе. Окантованные припоем пластины помещали в форму, где осуществлялся их предварительный плавный нагрев без перемещений в регулируемой восстановительной среде, образованной из продуктов сгорания той же газовой смеси сначала плавно до 670 С при коэффициенте расхода воздуха =

0,7 в течение 40 мин, затем скоростной нагрев до 780ОС при коэффициенте расхода воздуха 1,06 в течение

20 мин, при этом пламя омывало форму с пластинами.

После этого формы заполнили расплавом высокопрочного чугуна без каких-либо перемещений формы, при этом тведосплавные пластины служили местными внутренними тепловыми отводами, улучшающими качество отливки с дополнительным легированием ее на стыке, припой рясплавлялся, а на границе спая с удалением газов образовывался вакуум, который при виброуплотнении в момент образования двухфазной зоны, состоящей из затвердевших кристаллов и жидкого металла, способствовал образованию сверхплотного спяя с глубоким проникновением припоя в основной металл по капиллярам.

fI р и м е р 4, При получении литых резцов из высокопрочного чугуна, армированных вальфрямокярбидными твердыми сплавами, в кячестне припоя использовали также сплавы ня медно-никелевой основе, OKpíòì янные припоем пластины помещали в форму, i пе осу205

Формула изобретения

Составитель О, Белков

Редактор Н. Горват Техред М.Ходанич Корректор О, Ципле

Заказ 42 Тираж 628 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 1546 ществлялся их предварительный плавный нагрев без перемещений. в регулируемой восстановительной среде, образованной из продуктов сгорания той же ., газовой смеси сначала плавно до 520 С при коэффициенте расхода воздуха 0,7 в течение 45 мин, затем скоростной нагрев до 680 С при коэффициенте расхода воздуха 0,8 в течение 25 мин1 10 при этом пламя омывало форму с пластинами, После этого формы заполнили расплавом высокопрочного чугуна без какихлибо перемещений формы, Это привело 1Б к увеличению продолжительности про-. цесса и резкому снижению качества изделий.

Пример 5. При получении ли-. тых резцов из высокопрочного чугуна, армированных вольфрамокарбидными твердыми сплавами, в качестве припоя использовали также сплавы на медноникелевой основе, Окантованные припоем пластины помещали в форму, где 25 осуществлялся их предварительный плавный нагрев без перемещений в регулируемой восстановительной среде, образованной из продуктов сгорания той же газовой смеси сначала плавно Зo до 700 С при коэффициенте расхода воздуха 0,7 в течение 30 мин, затем скоростной нагрев до 800 С при коэффициенте расхода воздуха 1,06 в течение 12,0 мин,при этом пламя омывало форму с пластинами.

После этого формы заполнили расплавом высокопрочного чугуна без каких-либо перемещений формы. Качество инструмента по сравнению с примерами 1-3 ухудшилось, возросли энергозатраты.

Использование предлагаемого способа обеспечивает исключение окисления поверхностей пластин, повышение плотности соединения режущей пластины с заливаемым металлом, улучшение качества сная с глубоким проникнове" нием припоя в основной металл, уменьшение металлообработки после литья, уменьшение энергозатрат.

Способ изготовления биметаллического режущего инструмента, включающий очистку поверхности твердосплавной пластины от окислов, нанесение на нее защитного покрытия и припоя, установку упомянутой пластины в литейную форму, нагрев ее с литейной формой в восстановительной атмосфере, заливку литейной формы расплавом, охлаждение и извлечение отливки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества инструмента, нагрев ведут двухстадийно, на первой стадии — до 540-670 С в течение 35-40 мин. а на второй — до 700 780 С в течение 15-20 мин, причем на второй стадии нагрев ведут в атмосфере продуктов горения топлива с коэффициентом расхода воздуха 1,01-1,06, охлаждение осуществляют воздухом, а через 6-45 с после окончания заливки литейную форму дополнительно подвер- гают вибрационной обработке °