Комбинированный сверхтвердый композиционный материал Советский патент 1992 года по МПК B22F7/02 B32B7/02 B23B27/14 

Р 35

(46) 23.09.92. Бюл, , (21) 4321960/02

(22) 23.09.87

(72) Л,Г. Клочков, А.В. Разумов и В.А. Салтыков

(53) 621.762:669.018.95(088.8)

. (54) КОМБИНИРОВАННЫЙ СВЕРХТВЕРДЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, а частности к П5- лучению комбинированных сверхтвердых композиционных материалов Цель изобретения - повышение качества ма- териала и расширение его технологических возможностей, Предпожён1шй

комбинированный сверхтвердый композиционный материал содержит два режущих слоя иа/Ьснове порошка.алмаза или кубического нитрида бора, пропи танных металлическим связующим. Между режущию слоями расположен проме- жуточный слой из инертного наполнителя, играющий роль подло жки, причем один pe xycitfft слой выполнен из порога- .ка с размером частиц 3-10 Мкм, а другой - из порошка, размером частиц 10- 40 мкм1 Ударная стойкость алмазного слоя материала при резании сплава АЛ-26 составляет 210 мин и дпя слоя из кубического нитрида бора при реза- , НИИ стали Ш.15 96 мин, а шероховатость обработанной поверхности RO, составляет 0,26-0,28 мкм, I табл. -

сэ

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению комбинированных сверхтвердых композиционных материалов. ; Цель изобретения - повьшюиие ка- 1ества материала и расширение техир- :логических возможностейо - ,

Предложенный комбинированный - сверхтвердый композицио11ный материал. содержит два режущих слоя на основе порошка алмаза нпи кубического нитрида бора, пропитанных металлическим связующим. Между режущими слоями дополнительно расположена подпожкй из инертного наполнителя, а режу1Щ1е слои выполне1«-1 из порошка с размером частиц S Одном слое 3-10 мкм, ; а. в другом слоо 10-40 мкм.

..Пример, В объем: реакционной ячейки помещают п:ослойно прессован- иую шайбу из стружки металлического связующего. (сплав титан-медь) с температурой плавления РЗб в количест- ве 2г. На шайбу-связку насыпают J,0 г микропорошка кубического нитрг- .да бора марки НИМ 14/10 (эльбор, ко- тррый в готовом продукте будет играт ь роль первого режущего слой,-яалеё - - слой порошка окиси ялюшишя (инертный наполш1Т.ель) в количестве 1,2 г И слой микропорошка алмаза марки АСМ 10/7 в количестве 1 г Слои уплотняют и закрывают крышкой из литографского камня Снаряженный контейнер помещают в камеру . высокого давления и в пресс. Создают давление,pas- ире 15 кбар и через 3.,5-с вгспючаЕ ё г

10

ts

20

ют Г1пектрический ток силой 800- 1300 А. Величина электрической мощности должна быть такой, чтобы плавление металлического связующего нача лось за 3.,,5 с с момента включения электрического тока, Выдерясивают при этой мопшости 18-27 с, после чего отключают ток и пьщерживают при том же давлении не менее 30 с. Снимают давление и вынимают готовый продукт

П р и м е р 2„ В реакционную ячей- помещают послойно прессованную шайбу из стружки металлического связующего из сплава тантал-медь массой 2,0 г с температурой плавления 1030 С; затем 1,0 г микропорошка кубического нитрида бора марки ЛШ 5/3 (Эльбор); порошок карбида кремния (инертный наполнитель) в количестве 1,2 г; -)1Икропорошок алмаза марки АСМ 7/5 в количестве J,0 г. Слои уплотняют и закрывают крьшкоЙ из литографского камня t, Снаряженный контейиар помещают а камеру высокого давления и в пресс. Создают давление, равное 25 кбар, и через З.,с,5 с включают электрический ток силой 1400-1600 А, Величина электрической мощности должна быть такой, чтобы плавление металлического связующего началось за 2в5 с с момента включения эпектричес- «Хого тока. Выдерживают при этой мощности- 5,,о20 с, после чего отключают ток и выдерживают при том жй давлении не менее 30 с. Снимают давле1тв и вынимают готовый продукт.

Примерзав реак1щонную ячейку помещают послойно прессованную- иайбу из стружки1 металлического свя- .

зутощего из сплава тантал-медь массой

lO

25

30

35

2 г с температурой плавления 1030 С}

эатем i г микропорошка кубического нитрида бора марки ШШ 5/3 (эльбор) пороиок карбида кремния (инертиьй наполнитель) в количестве 1,2 г, мигс- ропорошок кубического нитрида бора марки JlTOi 40/28 в количестве 1 г. Слои уплотняют и закрывают крьипкой на литографского камня; снарякенный контейнер помечают в канару высокого давления и в пресс Создают давление, равное 5 кбар, и через 3t,e5 с включают электрический ток силой 1400- 1600 А. Величина электрической мощности должна быть такой, чтобы плавление металлического связующего началось за 7.40,5 с момента включения электрического тока. Выдйржип 1ют при

45

50

55

1522580 ,4

этой мощности 10,..27 с, после чего отключают ток,выдерживают при том же даплени не меме е 30 е. Снимают дав-- ленйе и вынимают готовый продукт.

0

s

0

.

5

0

35

Пример, В реакционную ячейку помещают послойно прессованную «айбу из стружки металлического связующего из сплава титан-медь с температурой плавления в количестве 2 г, затем 1 г микропорошка алмаза АСМ 5/3, порошок окиси кремния (инертный наполнитель) в количестве 1,2 г, микропороюок алмаза АСМ 40/28 в количестве 1 г. Спои У1гпотняют и закрывают крышкой из литографского камня. Снаряженный контейнер помещают в камеру высокого давления и в пресс. Создают давление, равное 40 кбар, и через 3,,5 с включают электрический ток силой 800-1300 А, Величина электрической мощности должна быть такой, чтобы плавление металлического связующего началось за 3,,5 с с момента включения электрического тока Вы держивают при этой мощности 5,«13 с, после чего отключают ток к выдерживают при том же давлении не менее 30 с Снимают давление н вынимают готовый продукт.

Сравнительные испытания проведены при точении алюми1тевого сплава ЛЛ-26 с четырьмя предельными пааами (алмаз- атй режущий элемент) -и стали ШХ-15. НЕС 45-А7 на следующих режимах резания:

а) м/мии, ,04 мм/об, teO,l мм (дин алмазного слоя)t

б) м/мин, ,04 мм/об,

t««0,l мм (для слоя из кубического I нитрида бора).

Критерием стойкости выбран износ задней поверхности ,4 Шероховатость обработанной поверхности опре- деляли по величине R (мкм) после 10 мин точения.

Результаты сравт1тепьных испытаний приведены в таблице. .

Полученные комбинированные режу- - аде злементы позволяют производить как черновую, так и чистовую, финишную обработку изделий посредством сне1Ш сторон пласти1ш для каждого конкретного случая, что отвечает расширению тетшологических возможностей инcтpyf eнтa,

5,

Формула изобретения Комбинированный сверхтвердый композиционный материал, содержащи два режущих слоя на основе порошка алмаза или кубического 1ттрида бора, пропитанных металлическим связуюпигм, отличающийся тем, что, с целью повышения качества материала

522580

и расширения его технологических во можностей, материал дополнительно со- держит подпожку из инертного напол . g нителя, расположеш1ую методу режущим слоями, при этом один режущий слой выполнен из порошка с размером Частиц 3-10 мкм, а другой из порошка с размером частиц 10-АО мкм.