Способ контроля концентрации вольфрама в связующей фазе твердых сплавов карбида вольфрама с кобальтом

 

Изобретение относится к магнитным методам контроля качества твердых сплавов системы карбиды вольфрама - кобальт и может быть использовано для определения концентрации вольфрама в исследуемых образцах. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей измерения. Способ заключается во введении образцов в магнитное поле постоянной напряженности, измерении удельной намагниченности σ, вычислении отношения σ/C, где C - весовая концентрация кобальта в сплаве, и определении концентрации вольфрама Q<SB POS="POST">W</SB> по градуировочному графику, построенному на эталонных образцах. Новым в заявленном способе является проведение измерений в ненасыщающих магнитных полях с напряженностью H = 120 кА/м и H = 300 кА/м. При этом предварительно на эталонных образцах с различной весовой долей кобальта C определяют угловой коэффициент K зависимости σ/C от C, а определение концентрации вольфрама осуществляют по градуировочному графику Q<SB POS="POST">W</SB> = F(Σ/C - KC). 3 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 27/72

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ та от концентрации вольфрама q w в связующей Фазе сплавов VC-Co марок

ВК4 (WC — 96м, Со — 4 Х, С = О, 04), ВК6 (WC — 94(., Со — бl, С = О, 06), ВК8 (WC — 927, Со — 8X, С = 0 08), ВК!0 (WC — 90X, Со — 1 OX; С = 0,10), ВК1 2 (VC — 88 ., Со — 12_#_l С = 0,12), ВК15 (WC — 857. Со — 15K; С = 0,15) с различной весовой долей кобальта при постоянной напряженности магнитного поля, на Фиг. 2 изображены графики. зависимости разности 6 /С вЂ” КС от концентрации вольфрама о,„ в связующей. Фазе сплавов ВК4, ВК6, ВК8, ВК1 О, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4086490/24-63 (22) 04.07.86 (46) 07.06.90. Бюл. и 21 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов (72) А.Л. Лошаков и В.И.Туманов (53) 621 .318:1:53) .781 .2(088.8) (56) Туманов В.И., Лошаков А.Л.

Твердые сплавы.- N.: Neталлургия, 1979, ВНИИТС, сб,20, с.50-53. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ

ВОЛЬФРАЩ, В СВЯЗУЮЩЕЙ ФАЗЕ ТВЕРДЫХ

СПЛАВОВ КАРБИДА ВОЛЬФРАМА С КОБАЛЪT0N (57) Изобретение относится к магнитных методам контроля качества твердых сплавов системы карбиды вольфрама— кобальт и может быть использовано для определения концентрации вольфрама в исследуемых образцах. Целью

Из об ре т ение о тно сит ся к маг нитным методам контроля качества твердых сплавов системы карбиды вольфрама— кобальт и может быть использовано для определения концентрации вольфрама в исследуемых образцах.

Целью изобретения является расширение Функциональных возможностей измерений sa счет увеличения диапазона Форморазмеров контролируемых изделий.

На фиг. 1 изображен граФик зависимостей отношения удельной намагниченности 6 к весовой доле С кобаль„,SU 1569692 А 1

2 изобретения является расширение Функциональных воэможностей измерения.

Способ заключается во введении образцов в магнитное поле постоянной напряженности, измерении удельной намагниченности б, вычислении отношения (/С, где С вЂ” весовая концентрация кобальта в сплаве, и определении концентрации вольфрама q no градуировочному графику, построейному на эталонных образцах. Новым в заявленном способе является проведение измерений в ненасыщенных магнитных полях с напряженностью Н = 120 кА/м и Н = 300 кА/м. При этом предварительно на эталонных образцах с pasличной весовой долей кобальта С определяют угловой коэффициент К зависимости б /С от С, а определение концентрации вольфрама осуществляют по градуировочному граФику а ц

= f (G/С-KC). 3 ил. 1 табл.

1569692

ВК12 и ВК15 при различных значениях напряженности магнитного поля, прямая 4 при 1000 кА/м (К = О), прямая 5 при 500 мА/м (К = 30 А м /кг), прямая б при 300 кА/м (К = 44 А м /кг) ч: 5 прямая 7 при 160 кА/м (К = 7 2 А.м /кг)

) прямая 8 при 120 кА/м (К = 95 А ° м /кг); на Фиг. 3 изображены графики зависимости удельной намагниченности G от напряженности магнитного поля Н для сплавов WC-Ñî с различным средним размером зерен карбида вольФрама кривая 9 для мелкозернистого сплава ВК6 (С = 0,06, qw = 7,5%, d ч = 1,4 мкм), кривая 10 для крупнозернистого сплава ВК6 (С = 0,06;

qw 7,5%, и „= 4,9 мкм), кривая 11 для мелкозернистого сплава

ВК10 (С = 010, q „= 6%, dwc

1,5 мкм), кривая 12 для крупнозернистого сплава BKJ 0 (С = 0,1 О, q 6%, d „, = 3,4 мкм) .

Цель достигается тем, что в известном способе контроля концентрации 25 вольФрама, включающем введение образцов в магнитное поле постоянной напряженности, измерение удельной намагниченности 5 сплава, вычисление отношения измеренной величины к известной весовой доле С кобальта в сплаве и определение концентрации

q + па градуировочному графику, построенному на эталонных образцах„ измерение проводят в ненасьпценных магнитных полях, при этом на эталонных образцах с различной весовой долей кобальта определяют угловой коэффициент К зависимости G/Ñ от С, а определение концентрации вольФрама 40 в известном образце осуществляют по градуировочному графику qw = f (G/Ñ— — КС) .

Как видна из фиг.1, величина атно- 45 шения 5 /С в ненасьпценном магнитном поле напряженности менее 1000 кА/м помимо концентрации вольфрама в саН зующей Фазе q ® зависит еще и от весовой доли кобальта С в сплаве. Зна- 0 чения 6 /С для сплавов WC-Co с различной весовой долей кобальта в ненасыщенном магнитном поле напряженностью 300 и 120 кА/м не укладываются на одну линию (как в насыщающем магнитном поле напряженностью 1000 кА/м), а располагаются в .полосе, ширина которой растет по мере снижения напряженности поля. Это обстоятельства не позволяет установить градуиравочный граФик для определения а по величине отношения б /С в ненасьппающем магнитном поле.

Как видно из Фиг.2, при постоянной напряженности ноля а интервале от 120 до 1 000 кА/м значения разности 6./С-КС для сплавов WC-Co с различной весовой долей кобальта укладываются на одну прямую линик . Это означает, что разность Б/C-KC (в отличие от 6/С) зависит лишь от концентрации вольФрама в связунщей фазе q . Поэтому представ Ч ленные на фиг. 2 прямые 5-8 представляют собой градуировочные графики для определения q Ä IIo величине разности

G /С-КС в ненасьпцающих полях напряженностью соответственно 500, 300, 1 60 и 120 кА!м.

Способ асуществляк1т следующим образом.

При постоянной напряженности ненасьпцающего поля (1 20 или 300 кА/М) на эталонных образцах сплавов WC-Co c одинаковым составом связующей Фазы и различной весовой долей С кобальта определяют угловой коэффициент К линейной зависимости отношения Q /Ñ (удельной намагниченности к весовой доле кобальта.) ат С, а на эталонных образцах с различной концентрацией растворенного в связующей фазе вольфрама q устанавливают градуировочный график зависимости а, = f (б /С-КС), который используют затем для определения концентрации вольфрама в связующей Фазе исследуемых образцов сплавов WC-Со па измеренному значению 6 и известной величине С.

Пример. Измеряли концентрацию вольФрама q „, в связующей фазе образца твердого сплава WC-Ñî марки

BK 8 (С = 0,08) Форморазмера 02271, длиной 18 мм предлагаемым способом в ненасьпцающем магнитном поле напряженностью 1 20 кА/ м, создаваемом с помощью двух малогабаритных постоянных магнитов из сплава КС 37 в форме цилиндров диаметром 55 мм и высотой

60 мм; установленных на расстоянии

Ь 50 мм друг от друга (габариты блока намагничивания 60 70 200 мм, вес

1,5 кг). Предварительно на эталонных образцах сплавов С-Со с одинаковой концентрацией вольфрама qw в связующей фазе и различной весовой долей кобальта установили угловой коэфФициент К линейной зависимости отноКонцентрация вольФрама в связующей Фазе, q X по способу

Форморазмер

Марка сплава

Длина образца, мм

"t предлагаемому известному

2-й вариант 3-й вариант

1-й вариант

7,5

14,5

7,5

4

l0

8

3,5

8,5

3,5

2

10,5

3

1,5

0133)

01 35)

02251

02271

02271

02311

01411

01451

ВК6

BKS

ВК6

ВК8

ВК15

BK1 0

ВК6

ВК8

14

18

18

22

«х

-х Размер испытуемого образца превьппает размеры рабочей зоны установки.

5 1 щения G /С (уделъной намагниченности к весовой доле кобальта) от С. Значение К ; — 95 А м /кг. Затем на этаа лонных образцах сплавов VC-Co c pasличной концентрацией растворенного в связующей Фазе вольфрама qч установили градуировачный график зависимости q f (5/С-КС) (Фиг.2, прямая 8).

После этого измерили удельную намагниченность испытуемого образца G г — 7,1 А м /кг. Вычислили значение раз ности 6/С-КС = 81,1 A м /мг и по

r р адуиро в ач ному графику (Фиг . 2, п рямая 8) определили соответствукщую концентрацию вольфрама в связующей фазе испытуемого образца q w 6Ж.

В таблице отражены результаты определения канцентрапии вольфрама в связующей Фазе сплавов С-Со различных марок и форморазмерав предлагаемым и известным способом. Для осуществления известного способа использовали электромагнит (габариты 400к500" х600 мм, вес 120 кг) при токе 15А и зазоре между полюсами Ь = 15 мм, насыщающее магнитное поле напряженностью Н = 1000 кА/м. Предлагаемый способ осуществляли в трех вариантах.

В первом и втором вариантах способа использовали описанные в примере малогабаритные постоянные магниты. Варианты отличались межпалюсным расстоянием Ь (50 и 20 мм) и,"соответственно, напряженностью ненасыщенного поля Н (120 и 300 кЛ/м). В третьем варианте способа в качестве источника магнигнога поля использовали описанный электромагнит, создающий в зазоре между полн сами d 50 )м ненасыщающее поле напряженностью Н 300 кА/м.

Представленные в таблице данные с показывают, что предлагаемый способ

569692 6 по сравнению с прототипом позволяег расширить диапазон Фарморазмеров контролируемых изделий и(или) уменьшить габариты установки, при этом оптимальной является напряженность ненасыщающего поля 120 кА/м.

Концентрация растворенного в св»-.

10 зующей фазе вольфрама оказывает существенное влияние на режущие свойства сплавов УС-Cа. Внедрение предлагаемого способа позволит повысить массовость и надежность контроля

15 твердасплавных изделю, а также упростить реализацию способа в производственных условиях. формула и з а б р е т е ч и я

Способ контроля концентрации вольфрама в связующей Фазе твердых сплавов карбида вольфрама с кобальтом, включающий введение образцов в магнит25 нае поле постоянной напряженности, измерение удельной намагниченности

6 сплава, вычисление отношения измеренной величины к известной весовой доле С кобальта и определение концентрации вольфрама q ч па градуировачному графику, построенному на эталонных образцах, а т л и ч а ю щ и йс я тем, чта с целью расширения функциональных возможностей, измере35 ние проводят в ненасьпцающем магнитном поле, при этом предварительно на эталонных образцах с различной весовой- долей С кобальта определяют зависимости G /C от С, а определение

40 концентрации вольфрама осуществляют па градуировочному граФику зависимости q< = f (6/С-КС), где К вЂ” угловой коэффициент зависимости б /С от С.

1569692

ФО

ОО

1ZO

ВО

1569692 с "

ФО

er/ю) 7

120

$(SNк4/и) 110

100кЯ)и) Составитель А. Победоносцев

Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Патай

Редактор А. П(андор

Заказ 1443 Тираж 512 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

/и)

10 1$20 g,М

gg рр у6 45 8к4/ю

ФАЗ