Связка на основе никеля для изготовления алмазного инструмента

 

Сущность изобретения: связка на основе никеля для изготовления алмазного инструмента содержит медь, титан и алюминий при следующем соотношении компонентов, мас. титан 2 4; алюминий 4 7; медь 3 - 9; никель остальное. Использование предложенного состава приводит к снижению температуры спекания, что повышает сохранность алмазов и формоустойчивость инструмента. 1 табл.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к составам металлических связок для изготовления алмазного инструмента.

Целью изобретения является повышение износостойкости связки и алмазосодержащих на ее основе материалов при абразивном изнашивании в паре с металлическими и керамическими материалами, а также увеличение стабильности формы и размеров прессовок алмазосодержащего инструмента после спекания в режиме горения.

Поставленная цель решается за счет того, что связка на основе никеля для изготовления алмазного инструмента, содержащая медь, дополнительно содержит титан и алюминий при следующем соотношении компонентов, мас. титан 2-4; алюминий 4-7; медь 3-9; никель остальное.

Сущность изобретения заключается в следующем. Небольшие добавки титана и алюминия снижают хрупкость материала за счет уменьшения образующихся при горении интерметаллидов титана, алюминия, что способствует уменьшению разрушения поверхностей при соударении микрошероховатостей в процессе абразивного износа. Этому же также способствует значительное количество никеля при одновременном снижении меди. В результате этого включения интерметаллидов распределены в достаточно большом объеме более пластичной и плотной матрицы. Такое сочетание высокотвердых интерметаллидов в упруго-пластичной матрице повышает износостойкость материала в целом. Кроме того, уменьшение количества меди, титана, алюминия до оптимальных количеств приводит к снижению температур горения, что увеличивает сохранность алмазов, а также уменьшает количество жидкой фазы, в результате чего формоустойчивость инструмента, деталей после спекания увеличивается не нужно тратить усилия на правку, калибрование и т.п.

П р и м е р ы 1-5. Шихту соответствующего состава (см. таблицу) смешивают в шаровой мельнице в течение 4 ч, прессуют образцы-цилиндры диаметром 10 мм и высотой 15 мм при нагрузке 5 т/см² и помещают в предварительно нагретую до 700-900^оС камеру печи с воздушной атмосферой, с выдержкой нагрева-воспламенения спекания в течение 5 мин, после чего образцы вынимают для остывания на воздухе. На охлажденных образцах определяют предел прочности на сжатие и испытывают на изнашивание в паре с керамическим алмазосодержащим слоем, припеченным к стальному валу-ролику (диаметром 40 мм), при скорости скольжения 1 м/с и нагрузках от 1 до 20 МПа на пару трения. Трение осуществлялось без смазки.

П р и м е р 6 (сравнительный). Исходные данные и характеристики образцов приведены в таблице.

П р и м е р 7. Условия примера 1, с той лишь разницей, что после смешения компонентов шихты связки к ней в шаровую мельницу досыпалось 30 мас. порошка алмаза марки АС 20 дисперсностью 160/125 мкм, и к ним добавлялось масло "Индустриальное-20" в количество 2 мас. от общей массы шихты. Длительность смешения композиционной шихты 3 ч. Остальное по примеру 1.

Как видно из примеров таблицы, основные эксплуатационные характеристики спеченых материалов предлагаемых составов выше известных.

Материалы и изделия могут быть изготовлены на любом участке порошковой металлургии или металлообрабатывающем предприятии, имеющем кузнечно-прессовое и термическое оборудование.

Формула изобретения

СВЯЗКА НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЛМАЗНОГО ИНСТРУМЕНТА, содержащая медь, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит титан и алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.

Титан 2 4 Алюминий 4 7 Медь 3 9 Никель Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1