Способ изготовления алмазного инструмента Советский патент 1983 года по МПК B24D3/10 

|

ф ел

Изобретение относится к изготовлению алмазно-абразивного инструменту, преимущественно камнеобрабаты ающего, и может быть использовано для бурения, сверления, резания и т.д. горных пород и других высокопрочных материалов.

По основнрму авт.св. 346097 известен способ изготовления алмазного инструментд, заключающийся в

.том, что неспеченные гранулы, содер Жащие алмазное зерно и оболочку из материала связки, помещают в форму и пропитывают металлом с температурой плавления ниже, чем у материала оболочки гранул 1

Однако физико-механические свойства алмазного инструмента, например прочность удержания алмазов, износостойкость, явно недостаточны для использования этого инструмента при силовом резании твердых горных пород Цель .изобретения - создание такого способа изготовления алмазного инструмента для силового резания твердых пород камня, например гранита, который обеспечивал бы высокую стойкость и хорошее удержание гшмазов в условиях жестких динамических нагрузок при высокой производительности резания в режиме самозатачивания.

Поставленная цель достигается тем, что неспеченные грануты после помещения «х в форму дополнительно термообрабатывают при температуре равной i - (0,55 - О, 75)tc,neK течение времени t (0,3 - Q,(у пля повышения Л1еханической прочности гранул и сохранения их пористой струтуры с последующей пропиткой металлос более низкой температурой плавления. чем у материала оболочки гранул.

Термообработка гранул позволяет . повысить прочность удержания алмазов в грануле. Поэтому алмазный ин.струмент, изготовленный по предлагаемому .способу,имеет высокую износостойкость при хорошей производительности.

В результате Изготовления опытной партии алмазного инструмента установлено, что при температуре t (б, 55С( времени выдepжкиJмeнee ч,/-18 мин 0, происходит полно спекание и отсутствует усадка материала гранул с сохранением их пористой структуры, а при температуреt 900 Го, VSlcjjjjH времени t ЗОч„„ 0,5 СпеЛпроцёсс спекания материала оболочки гранул значительно ускоряется, происходит усадка и на :гранулах появляются усадочные трещины.

Способ осуществляется следующим образом.

Наспеченные гранулы помещают в форму, изготовленную, например,из графита. Шпателем или легким потряхиванием выравнивается слой гранул, на

который помещается пропитывающий материал в количестве, достаточном для того, чтобы заполнить поры между гранулами и остаточные поры внутри оболочек гранул. В защитной или восстановительной среде эта смесь подвергается воздействию температуры, необходимой для спекания и припекани гранул между собой.

П р и.м е р 1. Для изготовления алмазных сегментов к отрезным кругам неспеченные гранулы с оболочкой из сплава ВК-б помещают в графитовую форму, так чтобы получалась алмазная концентрация 50 (12,5 об.%). Гранулы разравнивают шпатзлем. Поверх них укладывают медную проволоку в количевтве, необходимом для заполнения пор. Затемформу помещают в водородную печь и нагревают при t в течение 30 мин, потом температуру поднимают до и форму выдерживают при этой температуре не более 30 мин. Далее печь охлаждают, форму извлекают из печи и разбирают, алмазные сегменты Удаляют, а затем припаивают к корпусу отрезного круга

Инструмент, полученный таким способом, пригоден для резки высокоабразивных пород камня, например, песчаника Карагандинского месторождения

П р и м е р 2. Алмазный отрезной сегментный круг изготавливают также, как в примере 1, за исключением того что термообработка происходит при температуре t 800 С и времени L 25 мин.

Такой инструмент можно использовать, при резке пористого ракушечника например, Жетынбайского месторождения и др.

Пример 3. Инструмент изготавливают так же, как в примере 1, за исключением того, что термообработ.ка происходит при температуре t 700°С и времени t 18 мин.

Этот инструмент целесообразно применять при распиловке плотных туфов, например, Артикского месторождения.

П р и м е р 4. Инструмент изготавливают также, как в. примере 1, за исключением того, что термообработка происходит при температуре t бОО и времени 1 18 мин.

Данный инструмент можно рекомендбвать для резки таких материалов, как бетон с наполнителем.

Некото1 ле эксплуатационные свойства инструмента, изготовленного по предлагаемому способу, при резке гранитов Жежелевского, .Капустянского и Янцевского месторождений, а также бетона с гранитным наполнителем (с 600 кг/мм) приведены в таблице. Для сравнения приведены эксплуатационные показатели серийного инструмента на связке М50 и инструмента, изготовленного по известному способу,

Испытывались отрезные сегментные круги; 0 5 00 мм с концентрацией природных алмазов 50% прк скорости резания 3,0 м/с, скорости подачи 1,5 м/мин, глубине реза 20-40 мм и водяном охлаждении.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЛ1-1АЗНОГО ИНСТРУМЕНТА по авт.св. 346097, отличающийся тем, что, с целью повыиения стойкости инструмента при оптимальном его самозатачиваНИИ, перед пропиткой гранулы дополнительно термообрабатывают при тё-мпературе t (о, 55-0, 75) t«neK материала оболочки и времени t

редлагаемый по римерам:

Песчаник Кара1гандинского месторождения6-8

Пористый ракушечникЖетымбайского месторождения5-7

Плотный -туф

Артикского

месторождег

ния10-12

Бетон с наполнителем

Из даннык,приведенных в таблице видно, что предлагаемый способ позволяет получить алмазный инструмент, обладающий более высокой стойкостью при резке прочного камня по сравнению с серийным кругом на связСамозатачиваемость 0,04-0,06

То же 0,04-0,06

0,09-0,11

я

ке М50 и инструментом, изготовлен ным по известному способу. Предлагаемый способ обеспечивает работу инструмента в режиме самозатачивания с мальм потреблением мощности.