CS208274B1 - Slitina pro vazby tělísek obsahujících diamant - Google Patents

Abstract

Slitina pro vazby tělísek obsahujících diamant. Týká se oboru práškové metalurgie. Vynález se týká slitiny pro vazby tělísek obsahujících diamant, určených pro funkční, otěruvzdorné a abrazívní části nástrojů, konstrukčních dílů a podobných výrobků. Podstata vynálezu spočívá ve slitině o hmotnostním obsahu 40 až 95 % niklu, alespoň jeden kov ze skupiny titan, železo, molybden, vanad, chrom a tantal v množství 40 až 60 % a 5 až 10 % hydridu titanu. Vynálezu může být využito ve strojírenství a pro geologický průzkum.

Description

Vynález se týká slitiny pro vazby tělísek obsahujících diamant, určených pro funkční, otšruvzdorné a abrazlvní části nástrojů, konstrukčních dílů a podobně, vyrobená metodami prášková metalurgie.

Slitiny různýoh kovů tvoří pojíoí fázi při přípravě tělísek tvořených diamantem jako supertvrdou fází e kovovou pojíoí fází. Slitiny ee vyrábí metalurgickým způsobem, po kterém jeou z nich různým způsobem připraveny prášky nebo so pro tvorbu slitin využívá metod práškové metalurgie tak, že so vychází ze směsi prášků jednotlivých kovů. Slitiny jsou připravovány ze eměei Sn, Cu, Zn, Al e přídavky do 10 % hmotnosti Zr, Cr, Ti či karbidů těohto kovů pro zajištění emáčivoeti diamantu slitinou pojíoí fáze. Tělíska ee připravují nejčaetěji tak, že směs prášků, tvoříoíoh po slinování slitinu o vhodné zrnitosti, se smíchá e diamantem v poměru 10 až 40 % objemových. Tato směs ee lieuje a pak epéká v pecích v ochranné atmosféře nebo ve vakuu při teplotách 750 až 1300 °0, Další možný způsob přípravy je ten, že směs se vsype do grafitové formy a pak spéká známou metodou žárového slinování vo vakuu nebo ochranné atmosféře nebo se navážka diamantu impregnuje vhodnou nízkotajíoí slitinou.

Hlavni nevýhodou popsaných slitin je nízká tvrdost, nízká otšruvzdornost a nízká smáčivost diamantu pojíoí fázi. To vede ve svém důsledku ke vzniku křehkých, málo otšruvzdorných tělísek, případně velmi oitlivýoh na zvýšení teploty. Diamant z takovéhoto materiálu se pak předčasně vydroluje a vypadává a nejsou tudíž využity jeho vlastnosti.

Uvedené nevýhody odstraňuje slitina pro vazbu tělísek obsahujících diamant, určených pro funkční, otšruvzdorné a abrazlvní čáeti nástrojů, konstrukčních dílů a podobně, vyrobená metodami práškové metalurgie podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje v hmotnostní koneentraoi 40 až 95 % niklu, alespoň jeden kov ze skupiny titan, železo, molybden, vanad, chrom a tantal v množství 40 až 60 % a 5 až 10 % hydridu titanu.

Podstatnou výhodou slitiny proti stávajícím slitinám je zajištění dokonalé smáčivoeti povrohu diamantu uvedenou slitinou a vytvoření pevných přechodových vrstev. Tyto skutečnosti spolu s vysokotlakým a vysokoteplotním zpracováním výchozí směsi tvořené slitinou a diamantem zaručí vznik hutného, bezpórovitého, tvrdého, houževnatého a otěruvzdorného tělíska pro nejšlrší použití. Vynikající vlastnosti diamantu jsou v tělíscích připravených podle dále uvedeného způsobu dokonale využity.

Příklad 1

Kovová pojíoí fáze tvořená směsí prášků niklu, titanu a hydridu titanu v hmotnostním poměru 12 t 7 ι 1 je homogenizována. Poté je z ní a diamantu o zrnitosti 40/50 mm vytvořena směs v hmotnostním poměru 1 t 1, Tato směs je podrobena působení tlaku 5,5 GPa a teplotě 1760 K po dobu 5 minut. Po snížení tlaku a teploty vznikne hutné, bezpórovité, tvrdé tělísko s vysokou abrazivitou.

208 274

Příklad 2

Kovová pojící fáze tvořená směsí niklu, titanu a hydridu titanu v hmotnostním poměru 18 t 1 : 1 je dále zpraoována jako v příkladu 1, Výsledkem je bezpórovitá, tvrdá tělísko s vysokou abrazivní odolností.

Příklad 3

Kovová pojíoí fáze tvořená směsí prášků niklu, tantalu a hydridu titanu v hmotnostním poměru 7 t 2 t 1 je po homogenizaci přidána k diamantu o zrnitosti 160/125 mm, tak že s ním tvoří směs v hmotnostním poměru diamant : pojíoí fáze 2 : 3, Tato směs jo podrobena působení tlaku 4,2 GPa a teploty 1560 K, PO odstranění tlaku a teploty vznikne tvrdá tělísko s vyeokou abrazivní odolností.

Příklad 4

Kovová pojíoí fáze tvořená směsí prášků niklu, železa a hydridu titanu o zrnitosti 3-5^/um je homogenizována v hmotnostním poměru 6 t 3 : 1, Po homogenizaci je přidána k diamantu o zrnitosti 15/10 mm, tak že s ním tvoří směs v hmotnostním poměru diamant t pojíoí fáze 1 : 1, Tato směs je podrobena působení tlaku 2,8 GPa a teplotě 1820 K po dobu 25 minut. Po odstranění tlaku a teploty vznikne bezpórovitá, tvrdé, houževnatá tělísko s vysokou abrazivní odolností.

Příklad 5

Kovová pojící fáze tvořená směsí prášků niklu, železa a hydridu titanu v hmotnostním poměru 6 t 3 t 1, Tato směs je přidána k diamantu v množství, které s ním tvoří směs v hmotnostním poměru 1 < 1, Směs diamantu s pojíoí fází je podrobena působení tlaku 6,5 GPa a teploty 1760 K po dobu 5 minut. Po odstranění tlaku a teploty vznikne tvrdá, houževnatá tělísko s vysokou abrazivní odolností.

Přiklad 6

Kovová pojíoí fáze vznikne homogenizací směsi prášků niklu, molybdenu a hydridu titanu v hmotnostním poměru 7 < 2 : 1, Pojíoí fáze je přidána k diamantu v hmotnostním poměru 1 t 4, Směs je podrobena působeni tlaku 4,8 GPa a teplotě 2200 K po dobu 10 minut. Po odstranění tlaku a teploty získáme velmi tvrdé, otěruvzdomá, houževnatá tělísko.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Slitina pro vazby tělísek obsahujících diamant, určených pro funkční, otěruvzdorné a abrazivní části nástrojů, konstrukčních dílů a podobně vyrobená metodami práškové metalurgie vyznačená tím, že obsahuje v hmotnostní koncentraci 40 až 95 % niklu, alespoň jeden kov ze skupiny titan, železo, molybden, vanad, ohrom a tantal v množství 40 až 60 % a 5 až 10 %'hydridu titanu.