Металлическая связка @ - @ для алмазно-абразивного инструмента Советский патент 1984 года по МПК B24D3/06 C22C9/02 

Ю

ел

ю

со Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению алмазно-абразивного инструмента, предназначенного для обработки закаленных и термически необработанных чугунов. Известна металлическая связка Ml, представляющая собой композицию из оловянного порошка и 80% медного порошка 1. Недостатком связи Ml является низкая режущая способность алмазного инструмента, изготовленного на основе этой связки. Наиболее близкой к предлагаемой является металлическая связка МВ5 2, содержащая, мае. %: Медь 71-75 Олово 14-16 Алюминий 10,5-12,5 Марганец 0,08-0,25 Титан 0,1-0,3 Алмазный инструмент на связке МВ5 (хонинговальные бруски) успешно применяется на операциях чернового и чистового хонингования гильз цилиндров тракторных двигателей из закаленного и термиче-. ски необработанного чугуна. Однако алмазный инструмент на связке МВ5 изготавливают способом, включающим перемешивание легкоплавкой и высокотемпературной составляющих шихты связки МБ-5 с алмазом, холодную подпрессовку, последующее спекание компонентов шихты и горячую подпрессовку. В качестве легкоплавкой составляющей для изготовления связки МВ5 берут сплав системы Ai-Си- -Sn-Ti-Mn. Этот сплав выплавляют с применением лигатур А1-Си-Ti- и А1- -Мп, а затем с добавкой чистых компонентов (А и Sn) выплавляют легкоплавкую составляющую. Легкоплавкую составляющую, представляющую собой сложнолегированный сплав на алюминиево-медной основе, для использования ее в качестве компонента шихты связки MB-5, необходимо дробить с последующим просевом. Однако частицы легко-плавкой составляющей связки MB-5 в процессе получения порошка методом дробления слипаются, образуя конгломерат, непригодный для изготовления алмазного инстру мента. Этот конгломерат должен дробиться дополнительно, что приводит к увеличению трудоемкости изготовления алмазного инструмента и увеличению его себестоимости. Цель изобретения - повышение технологичности связки и снижение трудоемкости изготовления алмазного инструмента. Поставленная цель достигается тем, что металлическая связка MB-6 для алмазноабразивного инструмента, содержащая олово, алюминий, титан, причем алюминий. титан - в виде лигатуры на основе меди, (ОНО содержит лигатуру в количестве 19,0- 23,2% от массы связки при следующем соотношении компонентов связки, мае. %: Олово16,5-20,0 Алюминий9,0-10,0 Титан 0,12-0,20 . МедьОстальное Увеличение процентного содержания олова до 16,5-20% по сравнению с 14-16% в известной связке и уменьшение процентного содержания алюминия до 9,0-10,0% по сравнению с 10,5-12,5% в известной связке, позволило исключить из состава связки марганец и тем самым упростить процесс изготовления алмазного инструмента. Действительио, уменьшение процентного содержания алюминия снизило содержание в связке очень хрупкой в -фазы и повысило общую прочность композиции. Увеличение содержания олова привело к увеличению антикоррозионных свойств предлагаемой связи. Таким образом, изменение процентного содержания олова и алюминия позволило получить у предлагаемого сплава такие же свойства, как и у известного сплава, содержащего марганец. Алмазный инструмент изготавливают следующим образом. Шихта для изготовления связки MB-6 делится на две составляющие; легкоплавкую и высокотемпературную. В качестве легкоплавкой составляющей для изготовления связки MB-6 берут сплав, содержащий, мас.%: алюминий 43-48; титан 0,65-0,85; медь остальное. Этот сплав хрупок, легко поддается дроблению, гранулы не слипаются, а поэтому трудоемкость изготовления алмазного инструмента сокращается. Для изготовления алмазного инструмента приготовлены четыре связки: три связки предлагаемого состава (MB-6) и одна связка известного состава (MB-5), Составы связок и шихты приведены в табл. 1. Алмазный инструмент изготавливают следующим образом. В смеситель типа «пьяная бочка загружали составляющие алмазной щихты (медный порошок ПМС-1 ГОСТ 4960-75, оловянный порошок ПО 1 ГОСТ 9723-73 и дробленный порощок сплавов системы алюминий-медь-титан или алюминий-медьтитан-марганец-олово) и алмазный порошок АСВ 125/100. Компоненты шихты перемещивают в течение 15 мин, послечего алмазоносная шихта готова к употреблению. Из приготовленной шихты Изготавливают алмазные хонинговальные бруски АБХ12, 5x8x5x3 - АСВ 125/100-100% на железной подложке; давление холодной подпрессовки брусков 300-МПа, спекание в

пресс-форме при 700°С в течение 25 мин, давление горячей допрессовки 200 МПа.

Испытание изготовленных хоиинговальных брусков показало, что работоспособность алмазного инструмента «а предложенной связке находится на уровне работоспособности алмазного инструмента на связке MB-5. Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Однако повышается технологичность ч;вязки за счет снижения трудоемкости изготовления алмазного инструмента.

В табл. 3 представлен перечень технологических операций при изготовлении алмазного инструмента с предлагаемой и известной связками.

Из табл. 3 видно, что трудоемкость изготовления алмазного инструмента на предлагаемой связке по сравнению с известной снижается в результате отсутствия технологических операций по приготовлению лигатуры алюминий-марганец и выплавки легкоплавкой составляющей.

Кроме того, хрупкость легкоплавкой составляющей, используемой для приготовления предлагаемой связки MB-6, выще по сравнению с хрупкостью легкоплавкой составляющей для приготовления связки MB-5. Это влечет за собой снижение усилия дробления легкоплавкой составляющей с 200 до 50 кг/см2, т. е. в 4 раза, что дополнительно снижает трудоемкость изготовления алмазного инструмента.

МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СВЯЗКА MB-6 ДЛЯ АЛМАЗНО-АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА, содержащая олово, алюминий, титан, причем алюминий, титан - в виде лигатуры на основе меди, отличающаяся тем, что, с целью повышения технологичности связки и снижения трудоемкости алмазного инструмента, она содержит лигатуру в количестве 19,0-23,2% от массы связки при следующем соотношении компонентов связки, мае. /о: Олово16,5-20,0 Алюминий9,0-10,0 Титан0,12-0,20 Медь,Остальное

15,0

11,5

0,2

Удельная производительность хонинговального бруска, г/мин

Удельный износ по высоте хонинговального бруска, мкм/мин

Удельный расход алмаза, мг/г

Чистота поверхности, мкм

Таблиц

Сплав 20,0 Al-Cu-Ti-Mn

15,0

65,0

73,U

T.а блица 2

0,0230,022

.j

0,1810,187

0,0470,048

1,61,6 Перечень основных

на связке-МВ-З

1 Приготовление легкоплавкой составляющей :

а)вьшлавка лигатуры Al-Cu-Ti;

б)вьшлавка лигатуры А1-Мп;

в,) вьшлавка самой легкоплавкой составляющей с использованием лигатур Al-Cu-Ti, А1-Мп и олова 2Дробление с усилием до 200 кгс/см 2. и просев легкоплавкой составляющей 3Перемешивание легкоплавкой составля- 3.. ющей с тугоплавкой

4 Приготовление алмазной шихты

5 Засьшка в пресс-формы и холодная подпрессовка

6Спекание при 700 С6То же

7Горячая допрессовка7То же

8Охлаждение, распрессовка,механи- 8То же ческая обработка

на предлагаемой связке МВ-6

б)отсутствует;

в)отсутствует

4 То же

5 То же технологических операций по изготовлению алмазного инструмента Дробление с усилием до 50 кг/см и просев легкоплавкой составляющей лигатуры То же и введение олова в порошок