Способ изготовления инструмента Советский патент 1988 года по МПК B22D19/02 

со

ч1

Изобретение относится к изготовлению породоразрушающих инстрзпментов, преимущественно венцов йш.рошечных долот.

Цель изобретения - снижение трудоемкости изготовления при одновременном увеличении срока службы инструмента за счет проведения самовозни-- кающего синтеза пластинок-прессовок в залитом расплаве.

Зубчатый венец получают литьем из углеродистой стали (например; 35Л)j при этом в форму перед сборкой и заливкой металла для формирования режу щих кромок зубцов по ширине зуба ус- .танавливают пластинки, изготовленные из смеси порошков титана,, углерода и железа путем прессования в пресс- формах, а не режущие участки шарошки но подвергающиеся износу, кроме бо- ковой поверхности зуба, перед сборкой формы окрашивают легирующей смесью из карбида бора, карбида кремния и гидролизованного этилсиликата.

После заливки металла в форму под действием высокой температуры и тепла залитого расплава сташ титан и углерод вступают во взаимодейстзие и развивается реакция самовозникаш- щего синтеза (СВС), которая приводит к образованию карбида титана, Это соединени е о бладает очень высокой твердостью (HRC 92,5-93,5) и является более дешевым материалом. Железо вводится в Состав смеси для поглощения избыточного тепла, вьщеляющегося при реакции, и снижения хрупкости, характерной карбиду титана. Зубчатьй

венец шарошки, изготовленный по пред- лагаемому способу, обладает следую - щнм свойством: сердцевина зуба им:е ет более высокую твердость по отношению к объему всего зуба, поэтому при работе в абразивной среде менее твердая часть зуба изнашивается быстрее и обнажает более твердуго сердцевину,, т.е. самозатачивается.

Повышение износостойкости отверстий для установки подшипников и не рабочих зон венца, подвергающихся: абразивному воздействию разрушенной породы, достигается путем окрашивания этих мест легирующей смесью, содержащей карбид бора, карбид креьшия и гидролизованный этилсиликат.

При взаимодействии расплава с окрашенной формой происходит раст

5 0 5

5

0

с

0

5

ворекие компонентов легирующей смеси в приповерхностных объемах металла, где образуется легированный слой, характеризующийся повышенной износостойкостью.

Модельный комплект изготовлен из алюминиевого сплава. Зубцы модели имеют пазы, в которые перед формовкой установлены армирующие пластинки, изготовленные из смеси титана, углерода, железа. Исходные порошки тщательно перемешаны до равномерного состава. Полученная смесь засыпана ,в пресс-форму и опрессована под давлением 4,5-5,0 Н/м. Форма высушена путем обдувки углекислым газом. В модель перед формовкой установлены арг-шрующие пластинки, которые остаются в форме после извлечения модели. Надежность крепления пластинок в форме обеспечивается тем, что их размеры выполнены на 4-5 мм больше, чем соответствующие размеры в зубцах модели,. Перед сборкой формы участки, оформляющие нережущие поверхности зубчатого венцаJ окрашены смесью, состоящей из карбида бора 15 мас.%, карбида-кремния 15 мас.% и гидролизо- ванкого этилсиликата 70 мас.%. Сушка формы производится воздушно-газовой горелкой в течение 30 мин при 200 220 С. Затем форма заливается расплавом стали 35 Л. Температура стали при заливке - 1570-1590 0.

Результаты исследований показали, jTo синтез титана и углерода в карбид титана прошел полнс ртью, а на границе металхш с пластинкой зазоров не наблюдается.

Формула изобретения

1 с Способ изготовления инструмента, преимущественно зубчатых венцов шарошек, включающий размещение на участках литейной формы, оформляющих режущие кромки зубцов, упрочняющих элементов в виде пластинок-прессовок и заливку расплава стали, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления при одновременном увеличении срока службы инструмента за счет проведения самовозникающего синтеза пластинок-прессовок в Зсшитом расплаве, последние используют из смеси порош31437140

ков титана, углерода и железа, а ной формы, оформляющие нережущие по - сталь - углеродистую.верхности зубцов, подвергающиеся износу, наносят легирующее покрытие из

2. Способ ПОП.1, отличаю- смеси карбида бора, карбида кремния щ и и с я тем, что на участки литей- и гидролизованного этилсиликата.

Изобретение относится к изготовлению породоразрушающих инструментов, преимущественно венцов шарошечньпс долот. Цель изобретения - снижение трудоемкости изготовления при одновременном увеличении срока службы инструмента за счет проведения самовозникающего синтеза пластийок-прессовок в залитом расплаве. Способ включает размещение на участках литейной формы, оформляющих режущие кромки зубцов, упрочняющих элементов в виде пластинок-пре ссовок из смеси порошков титана, углерода и железа и заливку углеродистой стали. Кроме того, на участки литейной формы, оформляющие нережущие поверхности зубцов, но подвергающиеся износу, наносят легирующее покрытие КЗ смеси карбида бора, карбида кремния и гидролизован- ного этилсиликата. Способ может применяться при изготовлении венцов шарошечных долот, лезвий долот для ударного бурения, буровых коронок. 1 з.п. ф-лы. § (/ С