Спеченный твердый сплав на основе карбида вольфрама
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спеченному твердому сплаву на основе карбида вольфрама, используемому для изготовления износостойких деталей и режущего инструмента. Целью изобретения является повышение механических свойств и износостойкости твердого сплава без увеличения содержания кобальта. Спеченный твердый сплав на основе карбида вольфрама, содержащий кобальт, отличается тем, что он содержит кобальт, легированный оксидом алюминия, при следующем соотношении компонентов твердого сплава, мас.%: кобальт 5,91 - 19 оксид алюминия 0,09 - 1, карбид вольфрама остальное. Механические свойства твердого сплава повышаются на 10 - 15%, а его износостойкость - в 1,5 - 2,6 раза. 2 табл.
СОЮЗ СО8ЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК сзс)з С 22 С 29/08
ГГсСУДАРСТ8ЕНС)ЫИ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (Ы о Р
,М (21) 4693509/02 (22) 12.05.89 (46) 30.08.91, Бюл. N. 32 (71) Грузинский политехнический институт (72) T.Н.Лоладзе, А.Г.Микеладзе. Г.И,Эдиберидзе. Г.Н.Лалиашвили, Н,Я.Бедошвили, О.М.Церодзе, Г.Г.Шарашенидэе, Г.Н.Ткемаладзе, P.Ñ.Òóðìàíèäçå, Н.В.Джалабадзе и
Г.С.Табатадзе (53) 669.018.25(088,8) (56) Киффер Р„Бенезовский Ф. Твердые сплавы, M.; Металлургия. 1971, с, 62-89.
Третьяков В.И. Металлокерамические твердые сплавы, M.: Государственное научно-техническо. иэд. литературы по черной и цветной металлургии, 1962. с. 171-193. (54) СПЕЧЕННЫЙ ТВЕРДЫЙ СПЛАВ НА
ОСНОВЕ КАРБИДА ВОЛЬФРАМА
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спеченному твердому сплаву на основе карбида вольфрама, используемому для изготовления износостойких деталей и режущего инструмента.
Цель изобретения — повышение механических свойств и износостойкосги твердого сплава без увеличения содержания кобальта.
Спеченный твердый сплав на основе карбида всльфрама содержит кобальт и оксид алюминия, которым легирован кобальт, при следующем соотношении компонентов, мас.ос : кобальт 5.91-19,0; оксид алюминия
0,09-1,П, карбид вольфрама — остальное,,, Ж„„1673622 Al (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спеченному твердому сплаву на основе карбида вольфрама, используемому для изготовления иэносостойких деталей и режущего инструмента. Целью изобретения является повышение механических свойств и износостойкости твердого сплава без увеличения содержания кобальта. Спеченный твердыи сплав на основе карбида вольфрама, содержащи. кобальт, стличается тем, что сн -.одержит кобальт, легированны, оксидом алюминия, при следующем соотношении ком. пнентосс ТВр.ðäo î сплава. мас."4. k обальт 5,91- 19, сксид алюминия 0,09 — 1, карбид вольфоама остальное. М.ханические своиства твердого спл-аа повысваю ся на
10-15;(„а его износостойкость -- в с,5-2,6 роза. 2 табл.
Пример. В качестве твердых соединений используют порошок карбида вольфрама, в качестве связки — композицию порошка кобальта с дисперсными вк. юче ниями оксида алюминия, которую псс учают следующим образом.
Водные растворы хлоридов кобальта и алюминия смешиваист с таким подсчетом. чтобы в приготовленнои исходной смеси растворов массовое соотношение;.обальта и алюминия соответствос ало v1x требуемому соогноссс нию в получаемом композиционном порошке. Например. если необкодимо получить 100 г композициоHíîс о порсUJêа. содержащего 97,5 /, Со и 2,5;ь А40з, то пр сготовляемая исходная смесь должна содержать 97.5г кобальта и 1.3 с алюминия (1,3 г
1673622
50 алюминия необходимо для получения 2,5 r оксида алюминия). Смесь распыляют потоком кислорода на нагретую до 150-300 С кварцевую подложку, прокаливают на воздухе при 420 — 800 Ñ в течение 4-5 ч и восстанавливают водородом при 800 С. При этом получают композиционный порошок, состоящий из кобальта (97,5) ) с дисперсными включениями оксида алюминия (2,5 ).
Композиционный порошок кобальта смешивают в течение 1 ч с порошком карбида вольфрама, после чего смесь подвергают мокрому размолу в среде ацетона в течение
48 ч.
Полученную смесь спрессовывают в заготовки, которые затем спекают при вакууме в (2 — 3) 10 мм рт.ст. и 1320-1500 С.
Для проведения опытов по течению жаропрочного сплава ХН56ВМКЮ и нержавеющей стали Х 18Н 9Т используют токарно-винторезный станок мод. 163 нормальной жесткости и точности. В качестве режущего инструмента используют токарные проходные резцы сечением 20х25 мм с напайными пластинами твердого сплава типа 10, исполнение 1 по ГОСТ 25396 — 82.
В качестве обрабатываемого материала используот заготовки из сплава
ХН56МКЮ диаметром D=130 мм и длиной
L=600 мм и заготовки иэ стали Х18Н 9Т диаметром Р= 90 мм и длиной L=500 мм.
Обработку ведут в центрах станка.
Пластины твердых сплавов отбирают из одной и той же партии, Заточку проходных резцов осуществляют на эаточном станке мод. 3628 алмазными кругами марки АС4
160/125 — В1-10-4.
Геометрические параметры режущей части токарных резцов: 7 = 0; а = 1= 8: 2= 45; Контроль за геометрическими параметрами режущей части токарных проходных резцов осуществляют с помощью универсального угломера ЛМГ и инструментального микроскопа БМИ. За критерий износа принята ширина фаски износа по задней поверхности резцов h3.п, - 1 мм. Износ контролируют с помощью специального устройства, состоящего иэ лупы Бринеля с подсветкой, а также с помощью инструментального микроскопа БМИ. В качестве основного инструментального материала при точении используют пластины из предлагаемого сплава, : WC 94, А120з 0,09 и Со 5.91, WC 90, А!20з 0.33 и Со — 9,67; WC 80, AlzOg 1 и Со 29 — и сплава с запредельным содержанием компонентов, : WC 96, А1рОз 0,04 и Со 3,96: WC 75, А!20з 1,5 и Со — 23,5. Для сравнения используют пластины известного твердого сплава марок ВК6, ВК10 и ВК20. Опыты по точению жаропрочного сплава ХН56ВМКЮ и нержавеющей стали Х 18Н 9Т проводят в диапазоне скоростей ч и при постоянных значениях глубины резания t v. подачи S (t=1 мм, $=0,21 мм/o6), В табл.1 приведены составы и механические свойства предложенного и известного спеченных твердых сплавов. В табл.2 приведены характеристики износостойкости спеченных твердых сплавов при обработке стали Х18Н9Г, сплава ХН56ВМКЮ и клеймении деталей из стали 45, Как следует иэ приведенных в табл.1 и 2 данных, предложенный спеченный твердый сплав (составы 1,3 и 5) обесепчивает в сравнении с известным (составы 2,4 и 6) повышение механических свойств и износостойкости при одинаковом содержании в твердом сплаве кобальта. Повышение свойств спеченного твердого сплава беэ увеличения содержания кобальта позволяет экономить дефицитный и дорогостоящий металл-кобальт. Формула изобретения Спеченный твердый сплав на основе карбида вольфрама, содержащий кобальт. отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств и иэносостойкости твердого сплава беэ увеличения содержания кобальта, он содержит кобальт, легированный оксидом алюминия, при следующем соотношении компонентов твердого сплава, мас.7ь: Кобальт 5,91-19,0 Оксид алюминия 0,09-1,0 Карбид вольфрама Остальное. 1673622 Таг>дица 1 1 (предловенный) 0,09 5,91 89,0 950 610 380 1575 Ост 2 (иэвестный) 895 570 360 88,5 6,0 1519 Ост. ° 1 755 600 275 0,33 87,5 1813 9,67 3 (предловенный) > ° 4 (иэвестный) 10,0 700 560 260 17Ь4 87,0 1,0 ° I 560 365 145 84,5 19,0 2156 5 (предловенный) Ь (иэвестный) 530 340 135 20,0 84,0 2058 Таблица2 Иэносостойкоств влейн при клейненин иэделий иэ стали 45 Иэносостойкость токарных реэцов при точении Состав Содерваине кони aaa.>amos, нас.2 сплава ХНЭЬНИХЮ стали Х18Н9Г 4(I 0 Ио коэффициент стойкости, Кс ХолнчеХоэффициен> стойСтойСкорос т С тойреэаннл, кость, н/ннн ннп K os >6>I>a> a!a>a a>a стойкорость реэаннл, /ннн ство обраоотаниых деталей ° т. XOCTb> нии кости, xaac Tia "с 1 (предловенньа! ) 2 (нэвестиьа>) $,9! 0,09 Ост 1,2 1560 1 ЭОО Ь>0 Ост Э (преаловениьй) 4 (иэвестный ) » 1,4 2250 9,67 0,33 1 ЬОО 10,0 Ост. 5 (пред" ловенньв! ) Ь (нэ» 1,87 3750 19,0 1,0 10031 60 Э 120 1 2000 20,0 Ост. весг ньа! ) Составитель А.Соловьев Редактор Л.Веселовская Техред М,Моргентал Корректор Э.Лончакова Заказ 2898 Тираж 378 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский кабинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ЬО 177 1,8 IZO 49 1,7 180 15 1 7 60 98 1 120 29 180 9 1 60 . 186 2 3 120 58 2 3 180 18 2 Ь 60 81 1 120 25 1 ISO 7 1 60517 120 2 20 1Ь 10 ! 1О ! 10 ! Ь 25 ! Э6 24 IO Э7 2Э 5>5 16 2 0,5 I,S 1,S 1,6 1 2,3 2 ° 5 2,7 1 1,7
