SU833432A1 - Металлическа св зка - Google Patents

Металлическа св зка Download PDF

Info

Publication number
SU833432A1
SU833432A1 SU792840651A SU2840651A SU833432A1 SU 833432 A1 SU833432 A1 SU 833432A1 SU 792840651 A SU792840651 A SU 792840651A SU 2840651 A SU2840651 A SU 2840651A SU 833432 A1 SU833432 A1 SU 833432A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
titanium
binder
metal
zirconium
iron
Prior art date
Application number
SU792840651A
Other languages
English (en)
Inventor
Марк Симонович Друй
Вадим Александрович Блинков
Владимир Иванович Фарафонтов
Сукяс Семенович Орданьян
Бронислав Петрович Грохольский
Сергей Владимирович Парсегов
Эдвин Вальтерович Россп
Эдуард Яковлевич Довгаль
Original Assignee
Предприятие П/Я А-1425
Ленинградский Ордена Трудовогокрасного Знамени Технологическийинститут Им.Ленсовета
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-1425, Ленинградский Ордена Трудовогокрасного Знамени Технологическийинститут Им.Ленсовета filed Critical Предприятие П/Я А-1425
Priority to SU792840651A priority Critical patent/SU833432A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU833432A1 publication Critical patent/SU833432A1/ru

Links

Landscapes

  • Ceramic Products (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Description

Изобретение относится к производству инструмента, в частности касается металлической связки для режущего инструмента из кубического нитрида бо-> ра для точения инструментальных ста- 5 лей и сплавов.
Известна металлическая связка для изготовления алмазного инструмента и инструмента из кубического нитрида бора, включающая переходный металл и IV группы Периодической системы (хром и молибден) , металл подгр-уппы железа (никель и бор) [1].
Использование этой связки для создания режущего инструмента на ос- 15 нове кубического нитрида бора нецелесообразно, так как резцы на этой связке не обладают достаточной технологичностью (низкий выход годных резцов из-за образования трещин и сколов 20 при их изготовлении) и стойкостью.
Цель изобретения - повышение технологичности изготовления режущего инструмента из микропорошков кубического нитрида бора и стойкости путем 25 повышения адгезионной активности и угаропрочности связки.
Поставленная цель достигается тем, что в связку, содержащую переходный металл IV—VI группы (титан, цирконий, 30 молибден), в частности хром, металл подгруппы железа, бор (имеющий эвтектическое или близкое к нему соотношение переходного металла и металла подгруппы железа), дополнительно зве день, борида и/или нитриды переходных металлов I V—VI групп при следующем соотношений компонентов, масс.%:
Титан (цирконий,
хром, молибде н) 10-75
Металл подгруппы
железа 15-32
Бор (углерод) 0,1-2
Бориды и/или нитриды переходных металлов 1V—V1 групп 2-70
Эвтектическое или близкое соотношение в связке переходного металла и металла подгруппы железа обеспечивает относительную легкоплавкость связки (в пределах 950-1400°С) и тем самым дает возможность изготавливать инструмент при низких параметрах. Б процессе спекания происходит взаимодействие переходного металла с кубическим нитридом бора, в результате чего на поверхности зерна кубического нитрида бора образуются новые вещества - бориды и нитриды указанных металлов. Как показывают экспе833432 рименты, на образование новых соединений затрачивается (в зависимости от условий спекания) до 30-50% титана или других указанных металлов, первоначально присутствующих в связке. Поэтому состав металлической части связки становится близким к составу твердых и жаропрочных интерметаллидов в системах титан (цирконий, молибден,, хром) - металл подгруппы железа, что обеспечивает высокую жаропрочность получаемого кермета. Пределы содержания титана (циркония, молибдена, хрома) и зависящие от них пределы содержания металла подгруппы железа определяются эвтектическими составами сплавов со стороны титана или цирко- 15 ния в бинарных системах титан (цирконий) - металл подгруппы железа или эвтектическими составами сплавов в системах молибден (хром) — металл подгруппы железа, а также количест- 20 вом других компонентов,связки. Поэтому содержание титана (хрома, молибдена, циркония) лежит в пределах 1075%, а железа (никеля, кобальта) 15-32%. 25
Введение таких элементов как бор или углерод полезно для некоторого снижения точки плавления металлов подгруппы железа, а также повышения твердости связки·, при содержании ,θ их менее 0,1% эти элементы не влияют на свойства связки, более 2% - связка чрезмерно охрупчивается.
Введение боридов и/или нитридов титана, циркония, молибдена, хрома стабилизирует свойства связки и тем самлм устраняет образование трещин в изделиях (особенно целесообразно при больших размерах изделия); По свбей природе они идентичны веществам, образующимся на поверхности зерен КНБ 40 при спеканий и поэтому обладают полной химической и структурной совместимостью с КНБ. Наличие в связке этих веществ повышает температуру спекания поэтому их введение более 70% нежела-45 тёльно. При содержании их менее 2% практически не происходит стабилизации свойств связки.
Пример^.. Шихта содержит 70 об.% зерна КНБ крупностью 3-7 мкм и 30 об.% связки, имеющей состав, масс.%: титан 66,2; железо 31,5, углерод 0,3, диборид титана 2.
Шихту спекают в камере высокого давления при температуре порядка 55
1300вС и давлении 40 кбар в течение 6 сек.
получают изделие высотой 5,6 и диаметром 6 мм.
Пример 2. Шихта содержит об.% зерна КНБ крупностью 3-10 мкм и 25 об % связки, состав, масс.%: титан 34,9, никель 15, бор 0,1, нитрид титана 50.
Шихту спекают в камере высокого давления при температуре около 1250°С и давлении и 30 кбар, в течение 8 сек.
Получают изделие высотой 6 и диаметром 8 мм.
ПримерЗ. Шихта содержит 65 об.% зерна КНБ крупностью 3-10 мкм и 35 об.% связки, состав, масс.%: молибден 11, железо 28,9, бор 0,1, диборид титана 70.
Спекание Ведут в камере высокого давления при температуре около 1450°С и давлении 40 кбар. в течение 12 сек.
Получают изделие высотой 6 и диаметром 8 мм.
Пример ,4. Шихта содержит 60 об.% зерна КНБ крупностью 40 мкм и 40 об.% связки, состав масс.%: цирконий 75, углерод 0,2, железо 15, диборид циркония 9,8,
Спекание ведут в камере высокого давления при 1000°C и давлении 10 кбар. в течение 30 сек.
Получают изделие высотой 10 и диаметром 16 мм.
П р и м е р 5. Шихта содержит 70 об.% зерна КНБ крупностью 40 мкм и 30 об.% связки, состав масс.%: хром 20,6, кобальт 17,4, бор 2,0, диборид хрома 60.
Спекание ведут при 1500°С и давлении 45 кбар в камере высокого давления при выдержке 15 сек.
Получают изделие высотой 5 и диаметром 6 мм.
Пример 6. Шихта содержит 70 об.% зерна КНБ крупностью 3-10 мкм и 30 об.%, связки, состав масс.%: титан 14,9, цирконий' 10, железо 10, никель 5, углерод 0,1* диборид циркония 30, нитрид титана 30,.
Спекание ведут в камере высокого давления при 1200°С и давления 35 кбар в течение 12 сек.
Получают изделие диаметром 10 и высотой 8 мм.
Пример 7.(Изготовление образцов на известной связке), Шихта содержит 70 об.% зерна КНБ крупностью 7-3 мкм и 30 об.% связки, состав масс.%: титан 9,5, медь 5, олово 2, никель 14,5, карбид хрома 70.
I
Спекание ведут в камере высокого давления при 1300 С и давлении 40 кбар.
Получают изделие высотой б и диаметром 8 мм.
Образцы, спеченного материала по примерам 1, 3 и 7 испытывают на операциях точения закаленной стали твердостью 55 RC по режимам, установ- , ленным в ТУ на композиционные материалы на основе КНБ. Одновременно испытывают. образцы композита 05, спекаемые без использования металлического связующего. Результаты испытаний представлены в таблице.
s
Испытуемые об- Средний Выход год-
разцы износ Об ных образ-
разцов по цов по тре-
задней щинам и
грани сколам, %
после 5 мин точения, мм
По примеру 1 0,12 55
3 0,09 62
7 0, 55 25
Композит 05 0,15 40
Таким образом, по стойкости и тех- 15 нологичности резцы на предлагаемой связке превосходят резцы, изготовленные на известной связке и стандартные композиционные материалы на основе КНБ (композит 05). 20

Claims (7)

  1. Изобретение относитс  к производству инструмента, в частности касает .с  металлической св зки дл  режущего инструмента из кубического нитрида бо ра дл  точени  инструментальных сталей и сплавов. Известна металлическа  св зка дл  изготовлени  алмазного инструмента и инструмента из кубического нитрида бора, включающа  переходный металл IV группы Периодической системы IxpoM и молибден), металл подгруппы железа (никель и бор) l. Использование этой св зки дл  создани  режущего инструмента на основе кубического нитрида бора нецелесообразно , так как резцы на этой св зке не обладают достаточной технологичностью (низкий выход годных рез цов из-за образовани  трещин и сколо при их изготовлении) и стойкостью. Цель изобретени  - повышение технологичности изготовлени  режущего инструмента из микропорошков кубического нитрида бора и стойкости путем повышени  адгезионной активности и угаропрочности св зки. Поставленна  цель достигаетс  тем что в св зку, содержелую переходный металл IV-VI группы (титан, цирконий молибден), в частности хром, металл подгруппы железа, бор (имеющий эвтектическое или близкое к нему соотношение переходного металла и металла подгруппы железа), дополнительно зведены бориды и/илк нитриды переходных металлов I .V-VI групп при следугадем соотношений компонентов, масс.%: Титан (цирконий, хром, молибден)10-75 Металл подгруппы железа15-32 Бор (углерод)0,1-2 Бориды и/или нитриды переходных металлов IV-VI групп2-70 Эвт кти еское или близкое соотношение в св зке переходного металла и металла подгруппы железа обеспечивает относительную легкоплавкость св зки (в пределах 950-3400°С) и тем самым дает возможность изготавливать инструмент при низких парс1метрах. 6 процессе спекани  происходит взаимодействие переходного металла с кубическим нитридом бора, в результате чего на поверхности зерна кубического нитрида бора образуютс  ноъне вещества - бориды и нитриды указанных металлов. Как показывают эксперименты , на образование новых соединений затрачиваетс  (в зависимости от условий спекани ) до 30-50% титана или других указанных металлов, первоначально присутствующих в св зк Поэтому состав металлической части св зки становитс  близким к составу твердых и жаропрочных интерметаллидов в системах титан (цирконий, молибден хром) - металл подгруппы железа, что обеспечивает высокую жаропрочность получаемого кермета. Пределы содержа ни  титана (циркони , молибдена, хро ма) и завис щие от них пределы содер жани  металла подгруппы же/юза определ ютс  эвтектическими составами сплавов со стороны титана или циркони  в бинарных системах титан (цирко ний) - металл подгруппы железа или эвтектическими составами сплавов в системах молибден (хром) - металл подгруппы железа, а также количеством других компонентов/св зки. Поэто му содержание титана (хрома, молибде на, циркони ) лежит в пределах 1075% , а железа (никел , кобальта) 15-32% . Введение таких элементов как бор или углерод полезно дл  некоторого снижени  точки плавлени  металлов подгруппы железа, а также повышени  твердости св зки; при содержании их менее 0,1% эти элементы не вли ют на свойства св зки, более 2% - св з ка чрезмерно охрупчиваетс . Введение боридов и/или нитридов титана, циркони , молибдена, хрома стабилизирует свойства св зки и тем сакым устран ет образование трещин в издели х (особенно целесообразно при больших размерах издели ); По овЬей природе они идентичны вещества образутимс  на поверхности зерен КНБ при спеканий и поэтому обладают полной химической и структурной Совместимостью с КНБ. Наличие в св зке эти веществ повышает температуру спекани поэ;грму их введение более 70% нежел тельно. При содержании их менее 2% практически не происходит стабилизации свойств св зки. П р и м е р о.. Шихта содержит 70 об.% зерна КНБ крупностью 3-7 мкм и 30 об.% св зки, имеющей состав, масс.%: титан 66,2; железо 31,5, углерод 0,3, диборид титана 2. Шихту спекают в камере высокого давлени  при температуре пор дка и давлении 40 кбар в течение б се к. Иолучают изделие высотой 5,6 и диаметром 6 мм. Пример
  2. 2. Шихта содержит 75 об.% зерна КНБ крупностью 3-10 мк и 25 об % св зки, состав, масс.%: титан 34,9, никель 15, бор 0,1, нитрид титана 50. Шихту спекают в камере высокого давлени  при температуре около и давлении и 30 кбар, в течение 8 сек. Получают изделие высотой 6 и диаметром 8 мм. П р и м е р
  3. 3. Шихта содержит 65 об.% зерна КНБ крупностью 3-10 мкм и 35 об,% св зки состав, масс.%: молибден 11, железо 28,9, бор 0,1, диборид титана 70. Спекание Ведут в камере высокого давлени  при температуре около и давлении 40 кбар. в течение 12 сек. Получают изделие высотой 6 и диаметром 8 мм. Пример ,
  4. 4. Шихта содержит 60 об.% зерна КНБ крупностью 40 мкм и 40 об.% св зки, состав масс.%: цирконий 75, углерод 0,2, железо 15, диборид циркони  9,8, Спекание ведут в камере высокого давлени  при 10 00с и давлении 10 кбар. в течение 30 сек. Получают изделие высотой 10 и диаметром 16 мм. П р и м е р
  5. 5. Шихта содержит 70 об.% зерна КНБ крупностью 40 мкм и 30 об.% св зки, состав масс.%: хрс н 20,6, кобальт 17,4, бор 2,0, диборид хрома 60. Спекание ведут при и давлении 45 кбар в камере высокого давлени  при выдержке 15 сек. Получают изделие высотой 5 и диаметром 6 мм. Пример
  6. 6. Шихта содержит 70 об.% зерна КНБ крупностью 3-10 мкм и 30 об.%, св зки, состав масс.%: титан 14,9, цирконий 10, железо 10, никель 5, углерод 0,1 диборид циркони  30, нитрид титана 30.. Спекание ведут в камере высокого давлени  при 1200°С и давлени  35 кбар в течение 12 сек. Получают изделие диаметром 10 и высотой 8 мм. Пример
  7. 7. (Изготовление образцов на известной св зке). Шихта содержит 70 об.% зерна КНБ крупностью 7-3 мкм и 30 об.% св зки, состав масс.%: титан 9,5, медь 5, олово 2, никель 14,5, карбид хрома 70. Спекание ведут в камере высокого давлени  при 1300 С и давлении 40 кбар. Получают изделие высотой 6 и диаметром 8 мм. Образцы, спеченного материала по примерам 1, 3 и 7 испытывают на операци х точени  закгшенной стали твердостью 55 RC по режимам, установ- i енным в ТУ на композиционные материалы на основе КНБ. Одновременно испытывают , образцы композита 05, спекамые без использовани  мет аллическоо св зующего. Результаты испытаний представлены в таблице. Таким образом, по стойкости и те нологичносфи резцы на предлагаемой св зке превосход т резцы, изготовле ные на известной св зке и стандартн композиционные материалы на основе КНБ (композит 05). Формула изобретени  Металлическа  св зка, преимущест венно дл  инструмента из кубическог нитрида бора, содержаща  переходный метгшл IV-VI групп Периодической систекы, металл подгруппы железа, бор, отлич ающа с   тем, что, с целью повышени  стойкости инструмента и ., улучшени  технологичности его изготовлени , в св зку дополнительно введены бориды и/или нитриды переходных металлов IV-Vl групп при следующем соотношении компонентов масс.%: Переходный металл IV-VI групп (титан, цирконий, молибден, хром)10-75 Металл подгруппы железа15-32 Бор0,1-2 Бориды и/или нитриды переходных металлов IV-VI групп 2-70 Источники информации, прин тие во внимание при экспертизе 1. Патент США 3496682, кл. 51-309, опублик. 1970.
SU792840651A 1979-11-23 1979-11-23 Металлическа св зка SU833432A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792840651A SU833432A1 (ru) 1979-11-23 1979-11-23 Металлическа св зка

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792840651A SU833432A1 (ru) 1979-11-23 1979-11-23 Металлическа св зка

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU833432A1 true SU833432A1 (ru) 1981-05-30

Family

ID=20859631

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792840651A SU833432A1 (ru) 1979-11-23 1979-11-23 Металлическа св зка

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU833432A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0228693B1 (en) Hard sintered compact for tool
KR950014722B1 (ko) 알루미나 코팅된 실리콘 카바이드 휘스커-알루미나 합성물
US20040018108A1 (en) Method of producing an abrasive product containing cubic boron nitride
US5092920A (en) Sintered body for high-accuracy working tools
EP0386338B1 (en) Hard sintered body for tools
US4596693A (en) Method of producing a composite compact of cBN and WC-Co
JP4065666B2 (ja) 高耐クレータ性高強度焼結体
EP0520403A2 (en) Hard sintered compact for tools
SU833432A1 (ru) Металлическа св зка
JPH01183310A (ja) フライス切削用表面被覆炭化タングステン基超硬合金製スローアウェイチップ
JP2502364B2 (ja) 工具用高硬度焼結体
JPS5861254A (ja) 切削および耐摩耗工具用高靭性窒化硼素基超高圧焼結材料
JP2502362B2 (ja) 工具用高硬度焼結体
JP2805339B2 (ja) 高密度相窒化ホウ素基焼結体及び複合焼結体
JPS61179848A (ja) 切削用高硬度焼結体
SU1390995A1 (ru) Способ получени сверхтвердого композиционного материала на основе кубического нитрида бора
JP2626006B2 (ja) 難削材の切削が可能な立方晶窒化ほう素基超高圧焼結材料製切削チップ
KR920004681B1 (ko) 고경도공구용 소결체 및 그 제조방법
JPS6389471A (ja) 酸化アルミニウム基セラミックス製切削工具
JP2808725B2 (ja) 高硬度工具用焼結体
JPS61179847A (ja) 切削用高硬度焼結体
JPS639009B2 (ru)
JPH0463607A (ja) 切刃部が立方晶窒化硼素基焼結体で構成された切削工具
JPH0830239B2 (ja) 高硬度工具用焼結体およびその製造方法
JPH076023B2 (ja) 超硬質複合材料