CS208275B1 - 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 obsahujícíoh diamant, určených pro funkční, otěruvzdorné a abrazívní Části nástrojů, konstrukčních dílů a podobných výrobků. Podstata vynálezu spočívá ve slitině o hmotnostním obsahu 70 až 90 % kobaltu, 5 až 30 % molybdenu a/nebo ohromu a 5 až 30 % hydridu titanu. Vynález může být využit ve strojírenství a pro geologický průzkum.

Description

Vynález ee týká slitiny pro vazby tělísek obsahujícíoh diamant, určených pro funkční, otěruvzdorné a abrazivní části nástrojů, konstrukčních dílů a podobně, vyrobené metodami práškové metalurgie.

Slitiny různých kovů tvoří pojíoí fázi při přípravě tělísek tvořených diamantem jako supertvrdou fází s kovovou pojící fází. Slitiny se vyrábí metalurgickým způsobem, po kterém jsou z nich různým způsobem připraveny prášky nebo se pro tvorbu slitin využívá metod práškové metalurgie tak, že se vychází ze směsi prášků jednotlivých kovů. Slitiny jsou připravovány ze směsí Sn, Cu, Za, AI s přídavky do 10 % hmotnosti Zr, Cr, Ti či karbidů těchto kovů pro zajištění s&áčivoeti diamantu slitinou pojící fáze. Tělíska se připravují nejčastšji tak, že směs prášků, tvořících po slinování slitinu, o vhodné zrnitosti, se smíchá s diamantem v poměru 10 až 40 % aib^eiaovýeb. Tato směs se lisuje a pak spéká v pecích v ochranné atmosféře nebo ve vakuu při teplotách 750 až 1300 °C, Další možný způsob přípravy je ten, že směs se vsype do grafitové formy a pak spéká známou metodou žárového slinování ve vakuu nebo oobranné atmosféře nebo se navážka diamantu impregnuje vhodnou nízkotající slitinou.

Hlavní nevýhodou popsanýoh slitin je nízká tvrdost, nízká otěruvzdornost a nízká smáčivost diamantu pojící fází. To vede ve.svém důsledku ke vzniku křehkých, málo otěruvzdorných tSlísek, případně velmi citlivých na zvýšení teploty. Diamant z takovéhoto materiálu se pak předčasně vydroluje a vypadává a nejsou tudíž využity jeho vlastnosti.

Uvedené nevýhody odstraňuje slitina pro vazby tělísek obsahujících diamant, určených pro funkční, otěruvzdorné a abrazivní části nástrojů, konstrukčních dílů a podobně, vyrobena metodami práškové metalurgie podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje v hmotnostní konoentraci 70 až 90 % kobaltu, 5 až 30 % molybdenu a/nebo chrómu a 5 až 30 % hydridu titanu.

Podstatnou výhodou slitiny proti stávajícím slitinám je zajištění dokonalé smáčivosti povrchu 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 nejširší použití. Vynikající vlastnosti diamantu jsou v tělíscích připravených podle dále uvedeného způsobu dokonale.využity.

Přiklad 1

Slitina pro přípravu tělísek tvořených kovovou pojící fází s diamantem.

Kovová pojící fáze sestává z výohozí směsi prášků o zrnitosti pod 3 /um v hmotnostním složení 70 % kobaltu, 25 % molybdenu, 5 % hydridu titanu. Do takto připravené homogenizované směsi se přidá 40 % hmotnosti (63 % obj.) diamantu o zrnitosti 100/80 mm. Směs po homogenizaci se plní lisováním nebo vsypáváním a vibračním zhutňováním či dusáním do prostoru vysokotlaká aparatury. Pak se směs (podrobí tlaku 3,5 GBa a teplotě 1530 K po dobu 5 minut. Po snížení teploty a tlaku se vyjme z prostoru aparatury tělísko bezpórovité β vysokou otěruvzdornosti a pevností.

Příklad 2

Kovová pojíoí fáze tvořená směsí prášků o hmotnostním složení 85 % kobaltu a 15 % ohromu, Do takto připravené směsi se přidá 50 % hmotnosti diamantu o zrnitosti 10/7 mm. Po homogenizaci směsi a naplnění do prostoru vysokotlaké aparatury se směs podrobí tlaku 6,2 QPa a teplotě 1700 K po dobu 20 minut. Po snížení teploty a tlaku vznikne hezpórovitá tělísko s vysokou otěruvzdornosti a houževnatostí.

Přiklad 3

Kovová pojíoí fáze tvořená směsí práěků a hmotnostním složení 70 % kobaltu, 30 % molybdenu, o zrnitosti práěků pod 5/um _a Do takto připravené směsi se přidá 25 % hmotnosti diamantu o zrnitosti 200/160 mm a 5 % hmotnosti diamantu o zrnitosti 50/40, Po homogenizaci se tato směs plní do prostoru vysokotlaká aparatury. Poté se podrobí působení tlaku

6,5 GPa a teploty 1650 K po dobu 10 minut. Po snížení tlaku a teploty vznikne bezpórovité vysoce tvrdá a otěruvzdorné tělísko.

Přiklad 4

Kovová pojíoí fáze tvořená směsí prášků o hmotnostním složení 80 % kobaltu a 20 % hydridu titanu je po homogenizaci smíchána s 20 % hmotnosti diamantu o zrnitosti 5/3 mm. Po homogenizaci a vložení do vysokotlaká aparatury je podrobena tlaku 4,5 GPa a teplotě 1450 K, Po snížení tlaku a teploty ee z aparatury vyjme tvrdé, bezpórovité, otěruvzdorné tělísko.

Přiklad 5

Směs prášků o hmotnostním složení 70 % kobaltu, 25 % hydridu titanu, 5 % ohromu je homogenizována s 35 $ hmotnosti diamantu o zrnitosti 120/100 mm. Po vložení do prostoru vysokotlaká aparatury je podrobena působení tlaku 5,5 QPa a teplotě 1570 K, Po snížení teploty a tlaku vznikne vysocetvrdé, bezpórovité, otěruvzdorné tělísko.

Claims (1)

1. PREDMET VYNÁLEZU

   Slitina pro vazby tělísek obsahujioíoh diamant urěenýoh pro funkění, otěruvzdorné a abrazivní ěásti nástrojů, konstrukěníoh dílů a podobně, vyrobená metodami prášková metalurgie vyznaěená tím, že obsahuje v hmotnostní konoentraoi 70 až 90 % kobaltu, 5 až 30 % ohromu ar 5 až 30 # hydridu titanu.

   mo.