Способ нанесения алмазного порошка на внутренние поверхности цилиндрических трубчатых изделий

 

Изобретение относится к обпа:сти порошковой металлургии, в частности кспособам''йолучения алмазосодержащих покрытий на внутренних поверхностях цилиндрических трубчатых изделий, и может быть использовано для изготовления алмазных трубчатых сверл. Целью изобретения является повышение прочности сцегшения алмазного порошка с трубчатым изделием. Алмазный порошок 'размещают на поверхности металлического элемента, который устанавливают в полость трубчатого изделия. Путем электрического взрыва металлического элемента осуществляют внедрение алмазного порошка в поверхность трубчатого изделия и радиальную раздачу заготовки до диаметра 1,08d<:D< 1,23d, где d и D — наружный диаметр изделия до и после раздачи соответственно. 2 ил., 1 табл.0

Саня СОВЕТСКИХ

ИЛ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

j(21) 4816989/02 (22) 23.04.90 (46) 30.01.92. Бюл. Ф 4 (71) Белорусский политехнический институт (72) А.А. Кот и В.Ф. Горошко .(53) 621.785.51.532(088.8) (56) Гургаль В.И., Ианжар В.А. Инстру,мент из сверхтвердых материалов и его ,.применение. Львов: Каменяр, 1984, 236 с.

Авторское свидетельство СССР

N 1547953, кл. В 22 F 7/08, 1988. (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ АЛИАЗНОГО ПОРОШКА НА ВНУТРЕНЧИЕ ПОВЕРХНОСТИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ТРУБЧАТЫХ ИЗДЕЛИИ (57) Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения алмазосодержащих покрытий на внутренних поверхностях цилиндри." ческих трубчатых изделий, и можег быть использовано для изготовления алмазных трубчатых сверл.

Известны способы нанесения алмазных покрытий на внутренние поверхности трубчатых иэделий, основанные на галь« ваннческом закреплении алмазного порошка.

Недостаток †. их ограниченные возможности при нанесении покрытий на заготовки малого диаметра, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является спо,„SU.„1708523 А 1 (gg)g В 22 F 7/04, 7/08, 3/08

2 способам получения алмаэосодержащих покрытий на внутренних поверхностях цилиндрических трубчатых изделий, и может быть использовано для изготовления алмазных трубчатых сверл. Целью изобретения является повышение прочности сцепления алмазного порошка с трубчатым изделием. Алмазный порошок размещают на поверхности металлического элемента, который устанавливают в полость трубчатого изделия. Путем электрического взрыва металлического элемента осуществляют вн дрение алмазного порошка в поверхность трубчатого изделия и радиальную раздачу заготовки до диаметра 1,08d (D (1,23d, где d u D — - наружный диаметр изделия до и после раздачи соответственно. 2 ил., 1 табл. соб нанесения алмазных покрытий, основанный на радиальном обжатии трубчатой заготовки на предварительно установленный в ее полости металлический стержень с алмазным порошком. При © ,этом, деформацию осуществляют магнит, но-импульсным методом, а разрядный С Р ток может пропускаться через металлический стержень.

Данный способ позволяет расширить номенклатуру изделий, однако характе, ризуется низкой прочностью сцеиления частиц с заготовкой. Использование легкоплавких подслоев позволяет несколько увеличить прочность соединения частиц, однако, усложняет процесс в целом. Кроме того, прочность соедине1708523 пия прп этом также недостаточно высока, так как обусловлен», н основном, прип»йкой частиц легкоплавким металлом. . 5

Цель изобретения — повышение проч.гости сцепления алмазного порошка с трубчатым изделием.

Поставленная цепь достигается тем, что согласно способу и»несения алмаз- 10

HbJx частиц па внутренние поверхности тонкостенных трубчатых изделий, включающему размещение алмазного порошка на поверхности металлического элемент», установку последнегo в полости

,,трубчатой заготовки и внедрение алмазных частиц в ее поверхность путем радиальной деформации заготовки, при внедРении частиц осуществляют Раздачу заготовки до диаметра 1,23d > D ) 1,08d,щ ,где d u D — соответственно наружный !

;,диаметр заготовки до и после раздачи, ,а внедрение и разд»чу производят путем электрического взрыва металлического элемент». 25

Осуществление радиальной раздачи трубчатой з»готовки при внедрении апм»зпых частиц позволяет облегчить условия из проникновения в объем заготонки. 30

Пспользон»ние эффект» электрического взрыва обеспечивает как более высокие скорости соударенпя частиц с заготовкой, т»к и непосредственно ее р»здачу. В резупьт»те повыш»ется проч- 5 ность сцепленпя ч; стиц, обусловленная эффектом более глубокого проникновения их в заготовку, а также цементирующим" действием продуктов взрыва.

На фйг. 1 показано исходное состоя-10 ние заготовки, элемента, алмазного порошка и матрицы; на фиг. 2 — состояние после взрыва элемента.

Способ осуществляют следующим об45 разом.

Наружную поверхность элемента 4 покрывают слоем алмазного порошка 2,. после чего элемент устанавливают соос- но в полости тонкостенной трубчатой заготовки 2. Заготовку 3 с элементом 1.0

1 располагают,в полости матрицы Х! с внутренним диаметром D. Радиальный зазор между наружной поверхностью заготовки 3 (диаметр с!) и внутренней поверхностью матрицы составляет

9— - d

Ди»метр матрицы выбирают таким образом, чтобы выполнялось условие

1, 23d > D 1,08d, где с! — диаметр эаготовки. Далее, элемент ггодкпючают к высоковольтному емкостному накопителю

5,.после чего матрицу закрывают торцовыми крышками (не показаны) и осуществхгяют разряд накопителя 5 через элемент 1 с обеспечением его электрического взрыва..

В результате взрыва продукты элемента 1 вместе с алмазным порошком устремляются к заготовке 3. Одновременно под действием ударной волны происходит радиальная деформация заготовки 3 вплоть до ее соударения с матрицей 4, Таким образом, внедрение алмазного порошка в поверхность заготовки происходит в процессе ее пластической деформации, что существенно повышает глубину проникновения, Окончательное закрепление алмазных зерен обеспечивается за счет металлических частиц, образованных в результате взрыва элемента 1. Экспериментально установлено, что деформация заготовки должна находиться в указанном диапазоне, что связано как с эффектом глубокого проникновения алмазных зерен, так и с исключением гофрообразования нлн разрушения заготовки.

Пример 1, Наносили покрытие из алмазного порошка Лс-32-60/40 на внутреннюю поверхность тонкостенной (толщина стенки 0,08 мм) трубчатой. латунной заготовки наружным диаметром

3 мм, В качестве взрыиаемого эхгемента использовали стальную проволочку.

Взрыв осуществляли на уст»нонке Им-. пульс-Л" при энергии 8 КДж.

Результаты исследования средней прочности сцепления зерен с заготовкой при различной величине их деформации представлены в таблице.

Пример 2. Наносили покрытие из алмазного порошка Лс-6-100/80 на внутреннюю поверхность трубчатой заготовки из никеля с толщиной стенки

0 1 мм и наружным диаметром 5 мм. В качестве взрываемого элемента использовали вольфрамовую проволочку диаметром О, 1 мм. Порошок распределяли на поверхности проволочки с помощью клея, Взрыв осуществляли на установке ИЛУ-30 при энергии 12 кЛж. Полученные результаты представлены в таблице.

Лнализ полученных результатов позволяет сделать вывод о сущестненнсм повышении глубины нроннкновения алмазных зерен и прочности нх «пеп i.:нпя

1 708523

Пример при

Средняя проч ность сцепления зерна, Ра

Диаметр матрицы, D — мм

d зерна, мкм

Гофрообразования не наблюдалось

То же

25-32

720-780

1,08

3,24

40-45

40-45

45-48

45-48

3,26

3,45

3,57

3,69

1250-1300 ! 250-1320

1350-1370

1350-1360

1, 087

1 15

1, 223

1, 2.3

d = 3 мм

Гофрообразование заготовки

Гофрообразования не наблюдалось

То же

25-30

650-700

5,40

1,08

55-60

58-65

62-68

62-65

1120-1200

1250-1280

1250-1280

1250-1280

1,09

1, 164

1,22

1,23 и н

Разрыв заготовки й=5мм

Способ-прототип

20-22

650-670

600-650

30-35 с заготовкой при использовании предлагаемого способа. При этом необходимо выполнение условия 1,23d ) D > 1,08d с целью исключения разрывов и гофрообразования заготовки при одновременном обеспечении максимально глубокого внедрения зерен.

Формула,и э обретения 10

Способ нанесения алмазного порошка на внутренние поверхности цилиндрических трубчатых изделий, включающий размещение алмазного порошка на по- 15

5,45

5,82

6,10 .6, 15

Пример 1 (аналогичные условия)

Пример 2 (аналогичные условия) верхности металлического элемснта, уев тановку последнего в полости труб итого изделия и внедрение алмазного порошка в поверхность изделия путем радиальной деформации магнитно-импульсным методом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения прочности сцепления алмазного порошка с трубчатым изделием деформацию осуществляют радиальной раздачей до диаметра 1,08d< DC 1,23d, где d u D— наружный диаметр иэделия до и после раздачи, соответственно электрическим взрывом металлического элемента.

Глубина про- Примечание никновения

1 708523

Составитель В.Золотов

Редактор Н.Цалихина Техред М.Дидык Корректор А.Обручар

Заказ 387 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета,по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, И-35, Раушская наб., д. 4/g

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