DE594043C

DE594043C - Connection of high-cut materials with high-alloy steel (high-speed steel) by soldering using an intermediate layer

Info

Publication number: DE594043C
Application number: DE1930594043D
Authority: DE
Original assignee: Krupp Stahl AG
Current assignee: Krupp Stahl AG
Priority date: 1930-05-27
Filing date: 1930-05-27
Publication date: 1934-03-09

Description

Es ist bekannt, Schneidwerkzeuge in der Schneidzone oder wenigstens der besonders stark beanspruchten Zone in besonders schnitthaltigem Stahl, sog. hochlegiertem Stahl, vorzugsweise wolframhaltigem Stahl, auszuführen, während das übrige Werkzeug aus gewöhnlichem Werkzeugstahl besteht mit Rücksicht darauf, daß der besonders schnitthaltige Stahl nicht nur zu teuer, sondern auchIt is known to use cutting tools in the cutting zone or at least the special heavily stressed zone in steel with a particularly sharp edge, so-called high-alloy steel, preferably steel containing tungsten, while the rest of the tool is made of ordinary tool steel with Take into account that the particularly sharp-edged steel is not only too expensive, but also

ίο nicht zäh genug und in manchen Fällen zu schwer zu bearbeiten ist, um das ganze Werkzeug aus ihm anfertigen zu können.ίο not tough enough and in some cases too is difficult to machine in order to be able to make the whole tool out of it.

Natürlich sollte die Verbindung der beiden Teile miteinander sehr fest und zuverlässig ausfallen, u.a. auch gegenüber dem hohen Schneiddruck, der bei möglichster Ausnutzung des hochlegierten Stahles auftritt. Meist wird Lötverbindung, ' in selteneren Fällen auch Schweißverbindung angewendet.Of course, the connection between the two parts should be very tight and reliable fail, among other things also against the high cutting pressure, which is with the greatest possible utilization of high-alloy steel occurs. Usually a soldered connection is used, 'in rare cases too Weld connection applied.

Nun zeigt es sich aber, daß gerade diese Verbindungsweisen versagen oder nicht zuverlässig genug sind, wenn ein Schneideinträger aus besonders hochschnitthaltigem Werkstoff auf ebenfalls hochschnitthaltigem Stahl befestigt werden soll, wie dies vorzugsweise dann vorkommt, wenn ein Werkzeug eine ausgesprochene Schneidzone, aber außerdem noch eine oder mehrere ebenfalls stark beanspruchte Zonen besitzt, z. B. solche, in denen nachgeschnitten oder das Werkzeug geführt wird. Hierbei gelang es bisher noch nicht, eine völlig befriedigende Lötverbindung der beiden hochschnitthaltigen Werkstoffe zu erreichen, und man war gezwungen, entweder die Unzuverlässigkeit, die Gefahr des Abspringens des befestigten Stückes, in Kauf zu nehmen oder besondere teure Vorkehrungen zur Sicherung der Verbindung, z. B. durch Schaffung eines zahnartigen Eingriffes, zu treffen. ,Now it turns out, however, that precisely these modes of connection fail or are not reliable are enough if a cutting insert made of particularly high-cut Material should also be fastened to high-cut steel, as is preferred occurs when a tool has a pronounced cutting zone, but also still has one or more heavily used zones, e.g. B. those in which is cut or the tool is guided. So far it has been successful not, a completely satisfactory soldered connection between the two high-cut materials to reach, and one was forced to either the unreliability, the risk of the attached piece jumping off To take purchase or special expensive precautions to secure the connection, z. B. by creating a tooth-like engagement, hold true. ,

Eine der hauptsächlichsten ,Schwierigkeiten liegt darin, daß während der Arbeit des Werkzeuges, besonders dann, wenn der besonders hochschnitthaltige Werkstoff entsprechend seiner Leistungsfähigkeit ausgenutzt wird, eine starke Erhitzung eintritt. Da die Wärmeausdehnungszahl des letzteren erheblich verschieden ist von der des hochlegierten Stahles (Schnellstahles), so entstehen in der Lötfuge Spannungen, die auf Lockern der Verbindung und Abplatzen des Hartstahlstückes hinwirken. One of the main difficulties lies in the fact that during the work of the tool, especially when the special high-cut material is used according to its performance, a strong heating occurs. Because the coefficient of thermal expansion of the latter is significantly different is of the high-alloy steel (high-speed steel), so arise in the solder joint Tensions that work towards loosening the connection and flaking off the high-carbon steel piece.

Man könnte nun daran denken, diese Schwierigkeit dadurch zu beseitigen, daß man eine Zwischenlage aus einer Metallegierung verwendet, die dieselbe Wärmeausdehnungszahl wie der iSchneidenträger besitzt. Allein dann ist die obenerwähnte Schwierigkeit nur verlegt, nämlich auf diejenige Verbindungsfuge, mit welcher diese Zwischenlage mit dem Körper des Werkzeuges verbunden ist.One might think of overcoming this difficulty by an intermediate layer made of a metal alloy is used, which has the same coefficient of thermal expansion as the iCutter carrier possesses. But then the above-mentioned difficulty is only relocated, namely on that connection joint with which this intermediate layer with the Body of the tool is connected.

Die Erfindung schlägt deshalb einen anderen Weg ein, der, wie die Erprobung gezeigt hat, zu einem völlig befriedigenden Erfolg geführt hat. ,Sie fügt zwischen den Schneidenträger und den Werkzeugkörper ausThe invention therefore proposes a different route, which, as the testing has shown has led to a completely satisfactory result. , She adds between the Cutter carrier and the tool body

hochlegiertem Stahl auch eine Zwischenlage ein, aber eine solche aus einem Metall, welches zwar gegenüber jenen beiden Stücken verschiedene Wärmeausdehnungszahlen besitzt, aber so weich ist, daß sich in ihm selbst die Verschiedenheit der Wärmedehnungen ausgleichen kann. Erfindungsgemäß wird als Zwischenlage weicher Stahl (SM-Stahl) benutzt, der beiderseits mit Hartlot überzogen to ist, selbstverständlich in solcher Dicke, daß für den Ausgleich der Dehnung im Querschnitt dieser Zwischenlage genügend Gelegenheit vorhanden ist.high-alloy steel also has an intermediate layer, but one made of a metal, which has different coefficients of thermal expansion compared to those two pieces, but it is so soft that the difference in thermal expansions is reflected in it can compensate. According to the invention, soft steel (SM steel) is used as the intermediate layer, which is coated on both sides with hard solder, of course in such a thickness that Enough opportunity to compensate for the expansion in the cross-section of this intermediate layer is available.

Dieser weiche Stahl hat zwar größere Wärmedehnung als der Schneidenträger, d. h. er tritt bei Erhitzung über diesen hervor. Dies hat aber insofern eine günstige Wirkung, als dadurch die Unterstützung des Schneidenträgers selbsttätig verbessert wird. Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt, die einen Spiralbohrer zeigt. Fig. ι ist eine Ansicht,
Fig. 2 ein Schnitt nach Linie A-B der Fig. 1. Der eigentliche Körper« des Spiralbohrers besteht aus gut schnitthaltigem Stahl, z. B. wolframlegiertem Stahl, so daß die vorauslaufenden Kanten der Bohrernuten nicht nur als Führungskanten, sondern auch als Nachschneid- oder Glättkanten dienen können. In das schneidende Ende des Spiralbohrers ist in axialer Richtung ein diametraler Schlitz eingeschnitten, und in diesen Schlitz ist ein entsprechend geformtes Stück ganz besonders schnitthaltigen Werkstoffes b eingefügt. In die Fugen zwischen diesem Stück und dem Körper des Spiralbohrers sind erfindungsgemäß Plättchen c aus SM-Stahl o. dgl. eingefügt, so daß bei dem Lötvorgang das Lötmetall nur einseitig mit den Teilen a, b in Berührung kommt, rückwärts sich aber mit den nicht hochlegierten Plättchen c innig verbinden kann.This soft steel has greater thermal expansion than the cutter carrier, ie it protrudes from it when heated. However, this has a beneficial effect insofar as it automatically improves the support of the cutter carrier. An embodiment is shown in the drawing, which shows a twist drill. Fig. Ι is a view
FIG. 2 shows a section along line AB of FIG. B. tungsten alloy steel, so that the leading edges of the drill flutes can serve not only as leading edges, but also as re-cutting or smoothing edges. A diametrical slot is cut in the axial direction into the cutting end of the twist drill, and a correspondingly shaped piece of material b with a particularly sharp edge is inserted into this slot. According to the invention, small plates c made of SM steel or the like are inserted into the joints between this piece and the body of the twist drill, so that during the soldering process the solder only comes into contact on one side with the parts a, b, but not backwards with the parts high-alloy platelets c can connect intimately.

Auf diese Weise wird, wie die Erprobung gezeigt hat, eine durchaus zuverlässige und sichere Verbindung des Stückes b mit dem Stück« erzielt.In this way, as the tests have shown, a thoroughly reliable and secure connection of the piece b with the piece «is achieved.

Die Sicherung der Verbindung kann noch dadurch erhöht werden, daß in dem besonders hochschnitthaltigen Stück & Vertiefungen d vorgesehen werden, in die das Lötmetall eindringen kann, um eine zapfenartige Verbindung zu ergeben.The securing of the connection can be further increased by providing indentations d in the particularly high-cut piece and into which the soldering metal can penetrate in order to produce a peg-like connection.

Wenn auch in vorstehendem in der Hauptsache von Schneidwerkzeugen gesprochen worden ist, so ist jedoch das Anwendungsgebiet der Erfindung keineswegs auf Schneidwerkzeuge beschränkt. Vielmehr kann die Erfindung auch bei hochbeanspruchten anderen Werkzeugen oder bei solchen Maschinenteilen irgendwelcher anderer Art von Vorteil sein. Sie kann ferner auch Anwendung finden, wo das besonders hochschnitthaltige Stück überhaupt nicht Stahl, sondern irgendein anderer Stoff, sei es ein anderes Metall oder eine andere Metallegierung oder auch ein Nichtmetall, z. B. Diamant, ist. Im Falle der Anwendung von Diamant, mit dem sich das Lötmittel überhaupt nicht verbindet, wird wenigstens die Gewähr geboten, daß die mit dem Körper des Werkzeuges oder Maschinenteiles durch die Lötung gut verbundene Zwischenlage durch Umfassung des Diamantstückes eine ungeachtet der ungleichen Wärmedehnung zuverlässige Verbindung herstellt.Even if the main focus is on cutting tools in the above has been, however, the field of application of the invention is by no means to cutting tools limited. Rather, the invention can also be used with other tools that are subject to high loads or with such machine parts of any other kind. It can also be used where the particularly high-cut piece is not steel at all, but something other substance, be it another metal or another metal alloy or a non-metal, e.g. B. diamond, is. in the Case of using diamond, with which the solder does not bond at all, is at least given the guarantee that with the body of the tool or Machine part well connected by the soldering intermediate layer by enclosing the Diamond piece a reliable connection regardless of the unequal thermal expansion manufactures.

Claims

Claim:

Connection of high-cut materials with high-alloy steel (high-speed steel) by soldering by means of an intermediate layer, characterized in that the intermediate layer consists of soft steel (SM steel).

1 sheet of drawings