Металлическая связка Советский патент 1983 года по МПК B24D3/06 

(/

С Изобретение относится к производству абразивного инструмента, а именно к составу связок для алмазных инструментов, изготавливаемых методом порошковой металлургии, и может быть использовано для изготовления буровых коронок, кольцевых сверл и других инструментов, предназначенных для обработки горных пород. Известна металлическая связка, содержащая хром, кобальт, карбид вольфрама и медь 1 . Известная связка обладает высокой износостойкостью, поэтому при бурении крепких горных пород приводит к повышению энергоемкости бурения (высокие осевые нагрузки и связанное с этим повышение расхода мощности на вращение бурильного вала, вынужденное снижение частоты вращения инструмента), а также происходит засаливание инструмента. Все это приводит к снижению производительности процесса бурения. Кроме того, карбид вольфрама является дефицитным материалом. Цель изобретения - повышение производительности бурения инструментом путем снижения его засаливания. Поставленная цель достигается тем, что в металлической связке для изготовления абразивного инструмента, содержащей хром. кобальт, карбид вольфрама и медь, компоненты взяты в следующем соотношении вес.%: Хром15-45 Кобальт15-40 Карбид вольфрама 10-15 Медь30-40 Содержание карбида вольфрама (дефицитного материала), в предлагаемой связке снижено до 10-15/о (вес./о). Недостаток износостойкого тугоплавкого компонента компенсируется повыщением количества хро-, ма в связке до 15-45 вес.%, так как твердые растворы, образующиеся при температуре спекания большей 1000°С на основе компонентов хрома и кобальта придают связке повышенную прочность и пластичность, а также ударную вязкость. Хром является карбидообразующим элементом, благодаря этому возникает возможность достаточно прочного закрепления алмазов в матрице инструмента за счет промежуточного карбидного слоя, образующегося при температуре изготовления инструмента большей 1000°С. Благодаря способности хрома к некоторому охрупчиванию композиции в процессе эксплуатации возникает эффект самозатачивания матрицы инструмента и значительно снижаются осевые нагрузки. Кроме того, хром в 10 раз менее дефицитен, чем вольфрам. Изготовлены смеси для изготовления алмазных кольцевых сверл с природными алмазами группы XXXV, подгруппы а, зернистостью 800-600 шт/карат, концентрацией 75% при удельном давлении прессования 2000 кгс/см и температуре пропитки llOOi 20°С. Выдержка при режиме 10-12 мин. Для определения работоспособности связок в сравнении с широко используемой в промышленности связкой типа М50 на базе серийных сверл 0 25 мм типа CKAI-2 изготовлены опытные образцы сверл, В табл. 1 приведены составы предлагаемых связок, Связка, выбранная за прототип, по основным характеристикам (твердость, износостойкость на истирание и т.п.) не имеет существенных отличий от серийной связки М50 (ВК-б-бОО/о, Cu-400/o), которая при проведении испытаний инструмента на предлагаемой связке принята за базу сравнения. Результаты испытаний приведены в в табл. 2. Испытания показали, что предлагаемая связка при использовании в кольцевых алмазных сверлах строительного назначения в сравнении с серийным аналогом обладает достаточной работоспособностью и при снижении осевой нагрузки в 2 раза позволяет повысить механическую скорость сверления в 2-2,4 раза, в результате повышается производительность. Таблица 1

МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СВЯЗКА для изготовления абразивного инструмента, содержащая хром, кобальт, медь и карбид вольфрама, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности обработки инструментом путем снижения его засаливания, компоненты связки взяты в следующем соотнощении, вес.%: Хром15-45 Кобальт15-40 Карбидвольфрама 10-15 Медь30-40

Медь403030

Примечание: Твердость связок 25 HRC

5 15 10

15 h(

25 20 15

15

СКА1-2СТ1 СКА1-2СТ2 СКА1-2СТЗ

СКА1-2 (база)

Таблица 2

50 50 50 6.9 5.7

100