Способ изготовления вставки бурового алмазосодержащего инструмента Советский патент 1982 года по МПК B22F7/02 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВСТАВКИ БУРОВОГО АЛМАЗОСОДЕРЖА1,ЕГО ИНСТРУМЕНТА

1

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению многослойных изделий из слоев смеси порошков разнородных материалов путем их совместного горячего прессования.

Известен способ изготовления сборного бурового инструмента, состоящего из алмазосодержащей части на основе порошков карбидов титана, хрома, вольфрама и никеля, хрома или кобальта, которую соединяют через промежуточный слой никеля или хрома со стальным корпусом в процессе горячего прессования ij .

Наличие промежуточного металлического слоя никеля или хрома между частями инструмента повышает прочность их сцепления, однако исключает образование обширной пластичной переходной зоны в процессе горячего прессования вследствие недостаточной толщины промежуточного слоя.

.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления бурового алмазосодержащего инструмента путем последовательной засыпки в пресс-форму порошковых смесей безалмазной и алмазосодержащей частей инструмента и их последующего совместного горячего прессования { 2}Однако отсутствие пластичной пе5реходной зоны между частями инструмента не обеспечивает высокой прочHOCI соединения в процессе его эксплуатации.

Целью изобретения является повы10шение прочности соединения частей, образующих сборный алмазосодержащий буровой инструмент.

С этой целью по способу изготовления вставки алмазосодержащего бу15рового инструмента, включающему последовательную засыпку в прессформу порошковых смесей безалмаэной и алмазосодержащей частей инструмента и их совместное горячее пресср-

20 вание, в процессе засыпки между порошковыми смесями размещают два слоя порошков металлических связок алмазосодержащей и безалмазной частей инструмента.

25

При этом в качестве алмазосодержащей части используют порошок твердого сплава с алмазами, в качестве безалмазной части - порошок карбида

30 титана с никель-молибденовой связкой, а промежуточньзми слоями являют ся порошки кобальта и никеля. Способ осуществляют следующим образом. В полостьграфитовой пресс-формы засУпают смесь безвольфрамовой твердосплавной смеси с никелевым или никель-молибденовым связуюпим, подпрессовывают пуансоном, засыпают пос ледовательно слой порошка никеля, затем кобальта с подпрессовкой каждого из слоев, затем засыпают, смесь из алмазов и твердого сплава, под прессовывают и осуществляют совмест ное горячее прессование. После горя чего прессования пресс-форму охлаждают в емкости с песком до комнатной температу Ьы. Наличие двух промежуточных слоев никеля и кобальта способствует образованию в процессе горячег9 прессования обширной пластичной зоны на основе их твердого сплава, что повышает прочность соединения благодаря исключению образования хрупких фаз и микротрещин в зоне соединения П р и м е Р. В графитовую прессформу 0 10 мм засыпают навеску твер досплавной безволь.фрамовой смеси марки КХН1 5, содержащей, мас.%: карбид хрома 85; никель 15, в количестве 3,8.г. Затем смесь разравнивают и поДпрессовывают металлическим пуансоном. После этого последовательно засыпают и разравнивают слой никеля и кобальта в количестве по 0,07 г каждый. Затем засыпают навеску алмазосодержащей части на основе твердого сплава вольфрамовой группы марки ВКб в количестве 2,9 г Зернистость алмаза для алмазосодержащей части составляет 1000/800, После разравнивания и подпрессовки в .отверстие вставляют графитовый пуансон и производят горячее прессо вание при 1300-1320 0,, давлении 150 кгс/см и выдержке 2 мин. После охлаждения пресс-формы с изделием в емкости с песком до комнатной тем пературы вставку извлекают и шлифуют , В результате получают вставки бурового инструмента, прочность которых при изгибе составляет 140 кгс/мм (против 90 кгс/мм по известному способу), Вставки, полученные предлагаемым способом,, могут быть использованы в условиях интенсивного абразивного изнашивания (для изготовления армируюглх вставок для бурового и правящего инструмента) , Экономический эффект от использования, предлагаемого способа благодаря сокращению расхода твердых сплаВОВ составляет 102,5 тыс.руб. (при годовом их выпуске около 1,5 млн.шт). Формула изобретения 1,Способ изготовления вставки бурового алмазосодержащего инструмента, включающий последовательную засыпку в пресс-форму порошковых смесей безалмазной и алмазосодержащей частей инструмента и их совместное горячее прессование, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения прочности соединения, в процессе засхшки между порошковыми смесями размещают два слоя порошков металлических связок алмазосодержащей и безалмазной частей инструмента, 2,Способ по п, 1, отлича ющ и и с я тем, что в качестве алмазосодержащей части используют порошок твердого сплава с алмазами, в качестве безалм зной части - порошок карбида титана с.никель-молибденовой связкой, а промежуточньами слоями являются порошки кобальта и никеля. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР 730473, кл. В 22 F 7/04, 1977, 2,Патент США 4083909, кл, В 24 D З/Об, опублик. 1977.