UA31279C2 - Спосіб регенерації твердосплавних виробів з припоєм на основі міді - Google Patents

Abstract

Винахід відноситься до галузі регенерації твердосплавних виробів з припоєм на основі міді. Згідно з запропонованим способом, на поверхню, що обробляється впливають водневим газовим середовищем при температурі 1250 В 1400°С протягом 2,0 5,0 годин. Винахід забезпечує відсутність залишків припою на поверхні твердосплавних виробів, виключення витрат W і Со, значне здешевлення процесу регенерації.

Description

Опис винаходу

Винахід стосується області регенерації твердосплавних виробів, в тому числі відпрацьованого 2 твердосплавного інструмента з припоєм на основі міді і може бути використаний при створенні технології ресурсозбереження при переробці відходів твердих сплавів.

Найбільш близьким за технічною суттю до запропонованого є спосіб регенерації твердосплавних виробів з припоем на основі міді з поверхні деталей |див. Л.Г. Зальцман, С.М. Черная. Спутник гальваника. - Киев: "Техника". 1989. - стр. 47, 49 табл. 17, состав Мо1), згідно якому на поверхню твердосплавних виробів з 70 припоєм на основі міді або її сплавів впливають хімічними реагентами шляхом травлення у розчинах концентрованих кислот; сірчаної (500Ог/л), азотної (50Ог/л) та соляної (5 - 1Ог/л) при температурі 15 - З30'С впродовж 0,17хв. В залежності від концентрації розчинів поверхня вироба після травлення може бути матовою або блискучою.

При відтворенні цього способу при розчиненні міді на поверхні твердосплавних виробів, недоліками його є 12 втрати МУ та Со, тому що Со легко розчиняється у сірчаній, соляній та азотній кислотах, а на МУ діє концентрована сірчана кислота вже при 207С див. Справочник по редким металлам. М.: Изд-во "Мир", 1965. стр.150, 299). Використання хімічних агресивних реактивів - концентрованих кислот: сірчаної, азотної та соляної потребує спеціального апаратурного оформлення, спецодягу, дорогого реагентного забезпечення, екологічного захисту, утилізації технічних розчинів, а при вибраних в цьому процесі режимах травлення 20 неможливо повністю видалити припій.

В основу винаходу поставлено задачу такого вдосконалення способу регенерації твердосплавних виробів з припоем при якому забезпечується технічний результат - відсутність залишків припою на поверхні твердосплавних виробів, котрі потім передаються на термохімічну переробку по технології, розробленій у ІНМ

НАН України, яка забезпечує якість регенерованих твердих сплавів на рівні державних стандартів, виключення с 25 втрат М/ і Со та багаторазове використання дорогої і дефіцитної вторинної сировини, тобто найбільш дешева, (3 без використання кислот технологія видалення залишків припою.

Поставлена задача вирішується тим" що у способі регенерації твердосплавних виробів з припоем на основі міді шляхом впливу на поверхню, що обробляється хімічними реагентами згідно винаходу в якості хімічних реагентів використовують водневе газове середовище при температурі 1250 - 14007С протягом 2,0 - 5,0 годин. о 30 Причинно-наслідковій зв'язок між сукупністю ознак, що з'являються і технічними результатами, що - досягаються, полягає у наступному.

Особливість припоїв на основі міді та її сплавів обумовлена хімічною стійкістю оксидів, розчиненням або с відновленням оксидів при нагріві) складом у сплавах елементів, які лего випаровуються; цинк, кадмій, ч- марганець, схильністю міді, яка містить кисень и деяких її сплавів до водородної ламкісті при нагріві в печах 30 в середовищі водня. Шк

В процесі регенерації у водневому середовищі твердосплавних виробів з припоєм, що містять міді (Си) - 54,390; цинку (2п) - 33,796, при температурі плавлення 2п - 419"С, він випаровується, на поверхні залишається тільки мідь. «

Водень розчиняється у твердій міді при температурі 450 - 468"С та в рідкій міді при температурі вище З7З 70 900с. Можливість вбирання водню обумовлена дисоціацією водяних парів що містяться у повітрі. Водневі с атоми, які розчиняються у металі, розміщуються у міжвузіллях кристалевої гратки. Розчинність водню із "з зниженням температурі. При затвердженні починається стрибкоподібне вмісту водню. Розчинність водню у твердої міді обумовлює певні напруги у її кристалевій гратці.

Особливо негативно водень впливає на мідь, яка містить кисень, що потрапляє у латунь при напайці твердосплавних виробів із державки. Така мідь після відпалений у водні при температурі 1250 - 14007С або о відновленій атмосфері, що містить водень, наприклад Но, Но ї- СНу, становиться крихкою і розтріскується, що - у промисловості відомо під назвою "водневої хворобі".

Було здійснено цей процес при наявності на поверхні в якості припою у складі: міді - З - 595, 7п - 87 - о 8590, А! - 8905. Показники процесу аналогічні в таблиці при використанні будь якого припою на основі міді. -І 250 Таким чином, описані явища приводять до остаточної очистки поверхні твердосплавних виробів від припою.

При цьому вміст М/ та Со залишається незмінним при цих режимах відпалу у водневому середовищі, тому що шо водневе середовище є захисним від окислення цих металів, а температурно-ч-асові фактори адекватні технологічним режимам створення твердого сплаву в процесі спікання.

Крім того, використання замість агресивних хімічних реагентів відпалу у водневому середовищі призведе до 99 значного підвищення екологічності процесу та його здешевлення. Вартість робіт по видаленню припою з

ГФ) поверхні твердосплавних пластин ВКІ5 (кг відходів, ЗОг припою) хімічним травленням складає 10 - 12грн, юю термообробкою у водневому газовому середовищі - грн.

Приклад 1. На поверхні твердосплавної пластини вагою З8г, покриту припоєм, що містить латунь ЛбО (міді - 54,390; цинку - 33,790) впливають газовим середовищем розміщення її у горизонтальній трубчатій водновій печі і бо витримують 3,5 години при температурі 13002С, розхід З - 3,5мУ/г. Після обробки поверхня пластини стає чистою від припою, з металевим блиском. Хімічний склад поверхні, вивчено на растровому мікроскопі "Сатвзсап-4О0М" з приставкою "Ліпк - 760" складає; МУ - 37,590; Со - 11,590; Ре - 01090; Мп - Обо; Си - 0,390; 2 - Обо; Мі - 0,0690;

АІ- 0,290; СІ - 0,6590; С - 095. На поверхні пластини візуально можно визначити, що немає залишків припою.

Приклада конкретного застосування винаходу при граничних і виході за граничні значення режимів процесу 65 та згідно прототипу наведено у таблиці. Умови реалізації винаходу, що заявляється в усіх прикладах постійні.

Технологічні хімічного травлення поверхні твердосплавної пластини, за прототипом (приклад б), що покрита залишками припою видалити повністю не дозволяє, а повторне травлення буде призводити до розчинення Со та

МУ та їх втрат.

Зняття припою відпалом у водневому газовому середовищі при температурах 1250 - 13007 з витримкою 2,0 - З,5г призводить до повного видалення припою з поверхні пластин, що показує візуальним огляд та результати хімічного аналізу поверхні пластини після обробки (див.табл. приклади 1, 2, 3).

Приклади, наведені в табл. при виході за граничні значення (див. табл., 4, 5) показують, що після обробки при 12507С і 14507 впродовж 1 або 6 годин мідь розтікається по поверхні пластин з обох боків рівномірним /о шаром, тому що при цих режимах регенерувати пластину неможливо.

Результати видалення припою з поверхні твердосплавних пластин

Об'єкт випробувань Мо п/п, Резкими /Хімічні реагенти Хімічний склад 95 поверхні пластини після Примітка обробки регенерації й

Винахід, що заявляється 1 13001 3,5 Но 87,5І10,00,10 0,3 0,2 Припій знятий з поверхні пластини пово 600 (отворі о зола о 000 бю 205 аатзв о овврзо бло ся 00

А 1200) 10 Но не вивчали Пластини з обох боків покриті рівномірнім шаром міді шюрво| 60010000 Прийми с

Прототип (Л.Г.Зальцман, С.М. 15-30 0,17хв сірчана кислота | 74 7,0 0,03 20 10,5) 0,38 10,3310,0313,48 Припій знятий о

Черная Спутник гальваника. конц. 500г/л неповністю на

Киев, "Техника". 1989 С. 47 азотна кислота поверхні пластини є - А9, табл.17, состав Мо2 конц. - 50 - 10г/л невеликі залишки Си (о) їч-

Claims (1)

1. Формула винаходу с Спосіб регенерації твердосплавних виробів з припоєм на основі міді, згідно з яким на поверхню, що «- обробляється, впливають хімічними реагентами, який відрізняється тим, що в якості хімічних реагентів використовують водневе газове середовище при температурі 1250 - 14007С протягом 2,0 - 5,0 годин. со Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2003, М 5, 15.05.2003. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і « науки України.

   - . и? (95) - іме) -і іЧе) іме) 60 б5