Способ упрочнения твердосплавного W-Со инструмента Советский патент 1988 года по МПК C23C8/60 

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам термической и химико-термической обработки твердосплавного инструмента.

Целью изобретения является повышение твердости инструмента из твердого сплава системы W-Co,

Твердосплавные инструменты из сплава ВК8 промыв ают в керосине для обезжиривания, затем помещают в открытый контейнер без герметизации и засыпают карбамидом. Дальше их нагревают в электрической печи при температуре на 30-50 0 выше, чем температура плавления карбамида (), и выдерживают в течение 5-15 мин. В :этом температурном интервале 160- 1180 С жидкость проникает через поры, имеющиеся в твердом сплаве. При вы- держке 5-15 мин жидкость отвердевает и обволакивает инструменты. Затем инструмент переносят в пламенную или электрическую- печь с температурой 400-600 С и вьщерживают в течение 3-5 мин. С увеличением времени выдер- кки наблюдаются потери продуктов деструкции карбамида в окружающую атмосферу и исчерпывается запас проду; тов Деструкции.

Пропитанные инструменты перекладывают в металлическое приспособление с отверстиями для доступа жидкости, устанавливают в барийхлориевой ванне и р{агревают до 1100-1,200°С. Выдержка hpH закалке зависит от наименьшего |эазмера инструмента и составляет 50- 70 с на 1 мм сечения. Охлаждение производят в масле.

Закаленные инструменты подвергают старению при 650-750 С в течение 1-1,5 ч. При этом происходит дисперсионное твердение за счет выделения мелкодисперсных карбонитридов. При нагреве насыщенного и зак апенного Твердоплавкого инструмента растворенный вольфрам, углерод и азот в кобальтовой связке образуют мелкодисперсные карбонитриды W,j (CN). Вместе с тем при старении в указанном температурном интервале снимаются закалочные напряжения, что положительно влияет на прочность и вязкость инструмента. Последующее охлаждение инструмента производят на воздухе.

Результаты испытаний - изменение Твердости, прочности и ударной вяз- - Кости сплава ВК8 в зависимости от режимов обработки, а также результаты

испытания инструмента, обработанного по известному способу, заключающемуся в нагреве в барийхлориевой ванне, выдержке и закалке в масле, приведены в таблице.

При нагреве инструментов, засыпанных карбамидом, ниже температуры 160 С жидкотекучесть карбамида недостаточна и он не заполняет поры, имеющиеся в твердом сплаве. При повышении температуры более 180 с наблюдается интенсивное кипение жидкого карбамида, его быстрое отвердевание, что способствует образованию остаточной пористости.

Во время первого подогрева инструмента (менее 5 мин) карбамид не успевает плавиться и затрудняется проникновение жидкости через поры материала .

При нагреве инструментов более 15 мин происходит потеря жидкого карбамида за счет его испарения. ° При втором нагреве происходит деструкция карбамида по реакции

2(NH;i) + 2СО N + Н.

+ ЗН и 2СО

СО, + С

и диффузия продуктов реакции в порах и поверхностных слоях инструмента..

Нагрев ниже температуры 400 С не озволяет об.еспечить интенсивное протекание деструкции и диффузии. При температуре выше 60(.С процесс деструкции заметно усиливается, диффузионные процессы не успевают протекать и основная часть продуктов деструкции выходит в атмосферу.

При повторном нагреве инструмента в течение менее Змин не успевают пройти диффз зионные процессы. При вьщержке болЕР. 5 мин наблюдается потеря продуктов деструкции в окружающую атмос- Феру.

Старение закаленного инструмента при температуре ниже 650 С не влияет на дисперсионное твердение. Повьш1ение температуры (вьппе 750 С) приводит к тому, что часть углерода и азота с поверхности инструмента уходит в атмосферу, что резко снижает твердость инструмента.

Как видно из таблицы, предварительная двухступенчатая пропитка в среде карбамида и последующее после закалки старение при 650-750 С обеспечивают повышение твердости ир1стру- мента при сохранении высоких значенш твердости и ударной вязкости.

Форм.ула изобретения

ред закалкой его дополнительно проСпособ упрочнения твердосплавногопитывают в среде карбамида при 160W-Co инструмента, включающий нагрев, в течение 5-15 мин, а затем

выцержку и закалку в масле, о т л и-при 400-600 С в течение 3-5 мин, а

чающийся тем, что, с цельюпосле закалки проводят старение при

повьшения твердости инструмента, пе-650-750 °С в течение 1-1,5 ч.

ред закалкой его дополнительно про

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам , термической и химико-термической обработки твердосплавного W-Co инструмента. Целью изобретения является по- вьшение твердости инструмента. Инструменты из сплава ВК8 пропитывают в среде карбамида сначала при 160- 180 С в течение 5-15 мин, а затем при 400-600 с в течение 3-5 мин, после чего его нагревают в барийхлориевоА ванне до температуры закалки 1100- 1200°С, вьщерживают и охлаждают в масле, а затем проводят старение при 650-750°С в те гение 1-1,5 ч. В результате повышается твердость инстру-: мента при сохранении на высоком уровне значений прочности и ударной вязкости. 1 табл. о $ (/