Состав для ниобирования твердосплавного инструмента Советский патент 1980 года по МПК C23C9/02 

Изобретение относится к химико-термической обработке твердосплавного инс-г румента, в частности к средам для созда ния на его поверхности износостойк1сс карбидных покрытий, и МОЖЕТ быть использоваНо при производстве твердых сплавов, а также в машиностроительной, приборостроительной, горнодобывающей и других отраслях промышленности, использующих твердосплавный инструмент, В настоящее время известна среда для повышения износостойкости твердоспла ного инструмента путем осаждения из га зовой фазы на его поверхности покрытий из карбида ниобия. Среда в качестве ниобийсодержащего соединения содержит пеи тахлорид ниобия, а углеродсоиержашего га за - пропан или метан l , Шделие, помещенное в такую среду нагревают до lOOO-llOO C и выдерживают 1 час, В результате обработки на поверхности твер досплавного инструмента образуется покрытие из карбида ниобия. Повышение стойкости упрочненного таким образом твердосплавного инструмента (сплав ВК8) при Ьбработке серого чугуна составляет 1,3-3,6 раза, а при обработке титановр Го сплава ВТ8 - 1,6-3,5 раза К недостаткам указанной среды следует отнести технологические трудности проведения процесса в связи с использованием взрывоопасных и высокотоксич- ных хлорсодержащих атмосфер, а талсже относительно невысокое (1,3-3,6 раза) повышение эксплуатационной стойкости упрочненного инструмента. Целью изобретения является разработка состава для ниобирования спеченного твердосплавного инструмента, обеспечивающего, по сравнению с известной средой, большее повышение износостойкости твердосплавного инструмента при значительном увеличении технологической и экономической эффективности обработтси. Поставленная цель достигается путем использования состава, содержащего окись ниобия, окись алюминия, порошок алюминия и хлористый аммоний при слецчтощем соотношении компонентов, вес.%:

Окись ниобия Алюминий

Хлористый аммоний Окись алюминия

Процесс ниобирования в предлагаемом составе провопят при температурах 95Ог 11ОО°С в течение 1-6 час в контейнерах, без использования вакуума или защитных атмосфер. При этом на поверхности твердосплавного инструмента формируется, износостойкое покрытие, состоящее из карбидов ниобия ( NoC иоС-Мв С) толиппюй 7-.15 мкм.

Пример. Проводят ниобированпе петалей из сплава ВК 8 при с

выдержкой 4 час в шахтной силитовой печи без использования вакуума или зашит ных атмосфер. При атом на поверхности твердосплавного инструмента формируется износостойкое покрытие тоТлиной

мкм.

Результаты испытания износостойкости твердосплавных пластин из сплава ВК 8 в исходном состоянии и после ниобирования в предлагаемой среде предста&лены в таблице.

1; Окись ниобия .

Алюминий

Хлористый

аммоний

Окись алюминия

Окись ниобия 46

Алюминий 17

.5-8

Хлористый аммоний2

Окись алк миния35

233,9

73,5

2,82,8

202,5

1262,1

284,7

7,73,9

3,13,1

232,9

1552,6

- Окись ниобия56

Чугун НВ 235

Алюминия 2.4

Хлористый аммоний

8-12.

Окись алюСтальминия10 ШХ 15 НВ 330

Титановый

сплав ВТ 8

НВ 31560 Из представленных данных можно еде- лать вывод, что предложенная среца обео печивает следующие преимущества: 1.Использование типового термичеокого оборудования, обеспечивающего получение температур 9 ОО-1100 С.. 2,Более значительное по сравнению с известной, ере дои повышение эксплуатационной стойкости режущего инструме та. Предлагаемая среда обеспечивает по- выщение стойкости инструмента в 2,5 ра больше, чем известная среда. Формулаизобретения Состав для ниобированкя твердосплавного инструмента, включающий соедине-

2,00,26,О24 4,0

2,О0,22,06,8 3,4

2,00,21,02,2 2,2

1,00,38,019 2,4

0,5 0,1 6О132 2,2 ние ниобия, отличающийся тем, что, с пелью повышения износостойкости обрабатываемого инструмента и упрощения технологии, он дополнительно содержит алюминий, хлористый аммоний и окись алюминия,а в качестве соединения ниобия окись ниобия при следующем соотнощении компонентов, вес.%: Ctotcjj ниобия36-56 Алюминий10-2 4 Хлористый аммоний1- 3 Окись алюминияОстальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Сборник Металлургия /Минск, 1973, с. 14-2О.