Способ обработки безвольфрамовых твердых сплавов

 

Сущность изобретения: помещают заготовку в капсулу с утолщенным дном и продавливают через матрицу. Диаметр матрицы больше диаметра заготовки. Положительный эффект: снижение остаточной пористости, скоплений связки, числа контактов карбид-карбид и увеличение однородности карбидных зерен по величине. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s В 22 F 3/20, 3/24

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4939257/02 (22) 22.05.91 (46) 07.03.93. Бюл. М 9 (71) ПрокопьРВский завод шахтной BBTQMQтики (72) А.В.Новиков и С.Н.Кульков (73) Акционерное общество "Прокопьевский зарод шахтной автоматики" (56) Авторское свидетельство СССР

М 890642, кл. В 22 F 3/12, 1980.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам производства спеченных твердых сплавов и обработки их давлением, .

Целью изобретения является повышение компактности, совершенствование структуры и увеличение механических свойств беэвольфрамового твердого сплава, На фиг.1 представлен общий вид устройства, с помощью которого реализован способ; на фиг.2 — капсула с заготовкой.

Устройство состоит из верхней подвижной плиты 1 пресса и жестко закрепленного на ней пуансона 2, разъемной матрицы 3, камеры противодавления 4, заключенной в обойму 5. Твердосплавная заготовка 6 в герметичной оболочка †. капсуле 7 после нагрева загружается в контейнер, выполненный в матрице 3, Стержень 8 из пластичного металла помещен в камеру противодавления 4. Нагреватель 9 с теплоизолирующим кожухом 10 обеспечивает подогрев матрицы до 473-523 К. „"

Капсула 7 имеет утол щенное дно и носовую часть в форме усеченного конуса, соответствующего по высоте и форме матричной,, ЯЛ„„18О106О АЗ (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ БЕЗВОЛЬФРАМОВЫХ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ (57) Сущность изобретения: помещают заготовку в капсулу с утолщенным дном и продавливают через матрицу. Диаметр матрицы больше диаметра заготовки. Положительный эффект: снижение остаточной пористости, скоплений связки, числа контактов карбид-карбид и увеличение однородности карбидных зерен по величине. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. воронке, Данная часть выполняет одно- ф временно функции пресс-шайбы и прессостатка.

Ы

Капсулу с твердосплавным образцом помещали в трубчатую печь, выдерживали до 0,5 ч, затем переносили в контейнер-матрицу 3 и включали рабочий ход ползуна пресса. В процессе работы-пуансон 2 деформируетдонную часть капсулы 7, которая вначале заполняет контейнер, а затем с твердосплавной заготовкой 6 экструдирует- С ся через отверстие матрицы 3. На выходе из матрицы экструдируемый материал испыты- С) вает противодавление, оказываемое сопро- Оь, тивлением истечению через фильеру стержнем 8. Для извлечения деформированных деталей камеру противодавления 4 с матрицей 3 выпрессовывали из обоймы 5 и раскрывали по разъему. Капсулу-оболочку:, удаляли послойным снятием стружки на токарном станке, а остатки — химическим способом.

При испытании испольэовали матрицу 3 иэ стали PGM5, капсулу 7 из стали 20, стержень 8 из свинца. Температуру нагрева за-. готовки под деформацию изменяли от ",273

1801060 до 1673 К. При постоянном рабочем диаметре матрицы, равном 13 мм, диаметр твердосплавной заготовки изменяли от 6 до

12,4 мм, одновременно при этом происходило изменениетолщины стенки оболочки капсулы от 6 до 2 мм, противодавление от

0 до 374 МПа.

Деформация заготовок твердого сплава беэ противодавления приводит к изменению их формы с образованием конуса в носовой части и воронки — в выходной. При этом на внешней поверхности прессовок образуются макродефекты — поперечные или расположенные под углом 45 к оси расслойные трещины глубиной 0,1 — 0,4 мм и длиной 0,5 — 2,5 мм. Применение противодавления позволяет избежать укаэанных дефектов. Заготовки получают утолщение в носовой части, вместо конуса образуется полусфера. Относительное удлинение составляет 40-60 j, при диаметре 10 мм заготовки имеют длину 40 5 мм.

Граничные значения температуры деформации. составляют 1223 -20 К и 1373 - 20 К. Нижний предел установлен исходя из требований наличия минимально необходимой пластичности для формаизменяющей обработки без разрушения сплава.

Недогрев приводит и возрастанию усилия деформации и образованию трещин на поверхности прессовок, а перегрев — снижению комплекса механических свойств.

Улучшение свойств сплава после обработки достигается за счет повышения компактности, выраженной через снижение остаточной пористости, и совершенствования струкгуры, т.е. снижения скоплений связки, увеличения однородности карбидных зерен по величине и снижения числа

"0 контактов карбид-карбид, Формула изобретения

1. Способ обработки -безвольфрамовых твердых сплавов, включающий размещение

15 заготовки в металлической герметичной

5 капсуле, нагрев до температуры, обеспечивающей пластифицирование сплава, о т л и. ч а ю щ и и с л тем, что нагретую капсулу с заготовкой продавливают через матрицу, рабочий. диаметр которой относится к диа20 метру заготовки как 1,05-1,18, причем используют капсулу с утолщенным дном, эквивалентным пресс-остатку, и носовой частью, имеющей форму усеченного конуса, 25 повторяющего профиль матричной воронки.

2. Способ по п,1, отличающийся тем, что нагрев осуществляют до температуры, обеспечивающей максимальную технологическую пластичность связующей фазы.

3. Способ по и 1, отличающийся

30 тем, что продавливание осуществляют с противодавлением.

Составитель А.Новиков

Редактцр Л.Волкова . Техред M.Mîðãåíòàë Корректор И,Шмакова

Заказ 1182 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва Ж-35, Раушская наб., 4!5

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