Металлическая связка для изготовления алмазного инструмента Советский патент 1983 года по МПК B24D3/06 

ел

00 А Изобретение относится к области изготовления алмазных инструментов в частности к составам связки для изготовления алмазных отрезных кру гов для резки гранитов. Известна металлическая связка д изготовления алмазного инструмента со следующим соотношением компонен тов, вес.%: СГдС,5-90 Си3-70 Fe(Co,Ni)2-30 Sn(2n,Cd,Al,PbJ 2-30 Известная связка с высоким соде жанием (40-90%) применяется в инструменте для резки малопрочных и высокоабразивных пород, например гипса, мрамора, известняка; песчаника и т.п. Г1 J. Однако при резке гранитов инструмент, изготовленный на этой связ быстро засаливается при высоком со держании (40-90%) и быстро и нашивается при низком содержании (5-40%). Это объясняется тем что прочность связки недостаточно высока и удержание зерен алмазов в ней слабое, поскольку основу свя ки составляют пластичные металлы (Cu,Zn,Sn,Pb,Cd), не смачивающие алмаз. цель изобретения - создание ме;таллической связки для алмазного инструмента, обеспечивающей высокую его стойкость при обработке гранита а также повышает прсэчность и пластичность инструмента при обработке гранита с высоким содержанием квар ца. Поставленная цель достигается .те что компоненты связки, содержащей кобальт, карбид хрома, медь, и олово взяты в следующих вес.%: Сг,С-..10-18 Си7-9 Sn .1-1,5 СоОстальное При обработке инструментом гранита с высоким содержанием кварца она дополнительно содержит железо и никель при следующем соотношении компонентов, вес.%: Сг-С,10-18 Си7-9 Sn1-1,5 Fe4-5 Ni5-6 Со. Остальное В этой связке кобальт обеспечивает высокую прочность, ударную вя кость инструмента и надежное удержа ние алмазов. Карбид хрома обеспечивает диспер сионное упрочнение основы, повышая твердость и износостойкость инструмента. Но с увеличением содержания Сг Сз Сболее 18%) ударная вязкость связки уменьшается настолько, что инструмент, например сегменты отрезных кругов, в условиях динамических нагрузок при силовом резании начинают разрушаться. При содержании Ci Cj менее 10% износостойкость инструмента недостаточна. Медь и олово образуют легкоплавкую оловянистую бронзу, которая выдавливаясь при горячем прессовании к стенкам графитовой пресс-формы, экранирует (защищает ее от взаимодействия с npeccyeNSJM изделием {связкой). При содержании меди и олова менее 8 и 1 вес.% соответственно нельзя гарантировать надежной защиты графитовой пресс-формы от взаимодействия с прессуемым изделием при высокой температуре. С увеличением содержания меди и олова более 9 и 1,5 вес.% соответственно наблюдаются избыточные вытеки. Железо повьааает прочность связки ( с 90 кг/мм до 120 -кг/юл), никель - пластичность} но с увеличением содержания Fe и Ni более 5 и 6% соответственно отрезные круги начинают работать жестче. Надежное удержание алмазов достигается за счет прочного .адгезионного сцепления алмазных зерен с кобальтом при гррячем прессовании при 1010-1050 С (ниже адгезионное сцепление слабое). Алмазосодержащие режущие элементы, например сегменты отрезных кругов, на связке изготавливаются методом порсшковой металлургии из порошков исходных ингредиентов с применением горячего прессования. Исходные порошки в нужном соотношении смешиваются в шаровой мельнице пьяная бочка со стальными шарс1ми 4-6 мм. Время смешения 2 ч при соотношении веса шихты к весу шаров 1:3. Приготовленная шихтасвязка смешивается с алмазами и прессуется при 2 тс/см в заготовки сегментов. Спрессоваиные заготовки подвергаются горячему прессованию в графитовой пресс-форме при 10101030 Я2 и 300 кг/см в течение 5 мин. Для изготовления алмазного инструмента для резания гранита можно рекомендовать следующие варианты состава связки. Примеры 1-3. Составы связки, вес.% Сг С 1014 18 Си 789 Sn 11,5 1 Со(основа)8276,5 72 Примеры4,В.Составы связки, вес.%: Сг,С,1810 Си 8,87 Sn 1,21 Ni 65 Co-J6272

ЭкСИЛуатационные свойства алмазных отрезных сегментных кругов на связке оценивают в прсмылленных условиях при резке малопрочного, легкообрабатываемого гранита Вуоксинского месторождения и прочного, труднообрабатываемого гранита с высоким содержанием кварца Янцевского месторождения. ИспытЫвгиот сегментные круги 0 500 мм, оснащенные природами алмазами зернистостью 500/400 при концентрации 50%.

Испытания проводят на модернизированном станке 6М81Г; износ кругов измеряют скобой с индикатором часового-типа. Для.сравнения испытаны круги на известной связке. Результаты испытаний приведены в таблице.

1. МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СВЯЗКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЛМАЗНОГО ИНСТРУМЕНТА, содержащая кобальт, карбид хрома, медь и олово, отличающ а я с я тем, что, с целью повышения стойкости инструмента при об работке гранита, компоненты связки взяты в следующем соотношении, вес.%: Карбид хрома 10-18 Медь7-9 Олово1-1 5 КобальтОстальное 2. Связка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью повьвиения прочности л пластичности инструмента при обработке гранита с высоким, содержанием кварца, она дополннтельно содержит железо и никель при следующем соотношении компонентов, вес.%: . Карбид хрома 10-18 Медь- 7-9 Олово1-1,5 . Железо4-5 Никель5-6 Кобальт : Остальное

1-3 Гранит Вуоксинского месторож- До дения700-750

Гранит Янцевского месторождения (с высоким содержанием кварца)

Известная Гранит Вуоксинского месторож- До дения600-750

Гранит Янцевского месторождения (с высоким содержанием кварца)

Результаты испытаний показали, что круги на. данной связке имеют более высокую стойкость при резке

режет жестче, искрит, не за2,3-2,5 саливается

Режет жестче.

2,3-2,5 Искрит, не засаливается

Режет жестко,

3,5-4,0 сильно искрит, засаливается

До 400-500

до 5,0

гранитов по сравнению с кругами на Д5 известной связке, кроме того рабр- ают в режиме сгшозатачивания.