HU200617B - Cobalt alloy binding material for producing diamond-grained frame-saw segments - Google Patents

Cobalt alloy binding material for producing diamond-grained frame-saw segments Download PDF

Info

Publication number
HU200617B
HU200617B HU179788A HU179788A HU200617B HU 200617 B HU200617 B HU 200617B HU 179788 A HU179788 A HU 179788A HU 179788 A HU179788 A HU 179788A HU 200617 B HU200617 B HU 200617B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
diamond
binder
weight
segments
cobalt alloy
Prior art date
Application number
HU179788A
Other languages
Hungarian (hu)
Inventor
Gyoergy Szakacs
Sandor Darabont
Zoltan Vida
Attila Molnar
Geza Tolnai
Attila Szili
Original Assignee
Vasipari Kutato Fejleszto
Granit Csiszoloszerszam Es Koe
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 Vasipari Kutato Fejleszto, Granit Csiszoloszerszam Es Koe filed Critical Vasipari Kutato Fejleszto
Priority to HU179788A priority Critical patent/HU200617B/en
Publication of HU200617B publication Critical patent/HU200617B/en

Links

Landscapes

  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

A találmány szerinti kötőanyagot az jellemzi, hogy 0,1-2 tömeg%, előnyösen 0,8-1,3 tömeg% Fe ötvözőt és 0,5-1,5 tömeg% W ötvözőt - a többi Co tartalmaz. A leírás terjedelme: 4 oldal, ábra nélkül <0 O 8 3 -1-The binder according to the invention is characterized in that it contains from 0.1 to 2% by weight, preferably from 0.8 to 1.3% by weight, of Fe alloy and from 0.5 to 1.5% by weight of the W alloy. Scope of the description: 4 pages, without figure <0 O 8 3 -1-

Description

A találmány tárgya kobaltötvözet kötőanyag gyémántszemcsés gatterszegmensek előállítására. A találmány még pontosabban Co-alapú alacsony ötvözésű kötőanyag (mátrix) gyémántszemcsés gatterszegmensek előállítása célszerűen márvány-mészkő fűrészelésére.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a cobalt alloy binder for the production of diamond grain germ segments. More particularly, the present invention provides for the production of Co-based low alloy binder (matrix) diamond grain gateway segments for marble-limestone sawing.

A természetes és a mesterséges kőzet (márvány-gránit-mészkőagglomerátum) az építőipar egyik legfontosabb anyaga. A kőzet megmunkálásához főként gyémántszemcsés szerszámokat használnak.Natural and artificial rock (marble-granite-limestone agglomerate) is one of the most important building materials. Diamond tools are used mainly for rock processing.

Az 1960-65-ös években kezdték el a korábbi homok- és acélsörétes koptatás helyett a gyémántszemcsés szegmensekkel ellátott szerszámok, ezen belül a gatterszegmensek használatát.In the 1960s and 65s, tools with diamond-grain segments, including gateway segments, began to be used instead of the previous sand and steel-shot abrasion.

A szegmens élettartamát elsősorban a gyémántszemcsét rögzítő befoglaló kötőanyag (mátrix) összetétele, valamint a gyémántszemcsék minősége befolyásolják.The lifetime of the segment is primarily influenced by the composition of the binder (matrix) that holds the diamond grains and the quality of the diamond grains.

Ma már az ipari gyémántszemcsék 80 %-át mesterséges úton állítják elő, ahol a jó minőségű gyémántszemcse szabályos oktaéder formában kristályosodik. Felülete teljesen sima és ezért nehéz a kötőanyagban megtartani, szemben a nagyobb szemcsékből zúzással, töréssel előállított természetes gyémántszemcsével. A természetes gyémántszemcséknek azonban hátrányuk az, hogy egyrészt töréssel nem lehet egyforma szemcséket előállítani, másrészt a bányászási helytől függően nagy a minőségi szórás.Today, 80% of industrial diamond particles are produced artificially, where high quality diamonds crystallize in the form of a regular octahedron. Its surface is perfectly smooth and therefore difficult to hold in the binder, as opposed to natural diamond grains produced from larger particles by crushing or breaking. However, the disadvantage of natural diamond particles is that on the one hand, it is not possible to produce uniform particles by fracture and, on the other hand, there is a high standard deviation depending on the mining site.

A jó kötőanyag (mátrix) kidolgozása már metallurgiai, fémfizikai problémákat is felvet, különösen a gatterszegmenseknél. A mechanikai befoglalás-alátámasztás-megfogás mellett figyelembe kell venni a fém kötőanyag - gyémántszemcse felületén kialakulható szilárd diffúzió alapján létrehozható atomos kötést is.The development of a good binder (matrix) already raises metallurgical and metallophysical problems, especially in gatter segments. In addition to the mechanical engagement-support grip, consideration should be given to the atomic bond formed by the solid diffusion on the surface of the metal binder - the diamond particle.

Kötőanyagként minden, megfelelő szemcsefinomságú és tisztaságú (lehetőleg 2 pm szemcsenagyság alatti) fémpor szóbajöhet, amely szilárd állapotú diffúzióval (Co, W, Mo, Ni, Fe, V, WC), vagy folyékony fázisban (Cu, Sn, Zn), az eredeti állapotnál jobb minőségű, keményebb kötőanyagot eredményez.The binder may be any metal powder of suitable particle size and purity (preferably less than 2 µm), either solid state diffusion (Co, W, Mo, Ni, Fe, V, WC) or liquid phase (Cu, Sn, Zn) results in a higher quality, harder binder.

Az US 4 442 180 lajstromszámú szabadalmi leírásban a vágószerszámokhoz olyan szinterezett élű anyagot javasolnak, amely Mo, W karbid kristályokat tartalmaz. A gyémántport vagy bór-nitrid port ebbe a cermetbe helyezik és olyan hőmérsékleten és nyomáson végzik a szinterezést, ami mellett az említett porok termodinamikailag stabilak és hozzákötődnek a cermethez. A kapott anyagnak különösen nagy a keménysége és a kopásállósága.U.S. Patent No. 4,442,180 proposes a sintered-edged material for cutting tools that contains Mo, W carbide crystals. The diamond powder or boron nitride powder is placed in this cermet and sintered at a temperature and pressure such that said powders are thermodynamically stable and bond to the cermet. The resulting material has particularly high hardness and abrasion resistance.

Ennek a megoldásnak hátránya, hogy túlságosan kemény és kopásálló, ezért nem távolodik el elég gyorsan ahhoz, hogy a kötőanyagban levő új gyémántszemcséket szabaddá tegye, így a szerszám nem lesz önéleződő és nem vág folyamatosan.The disadvantage of this solution is that it is too hard and abrasion resistant, so it does not move away fast enough to release new diamond particles in the binder, so that the tool will not be self-sharpening and will not cut continuously.

Az olyan fém, mely túlságosan lágy, vagy könnyen kopik (pl. Cu-Sn, Cu-Zn), a gyémántszemcsék korai kiesését teszi lehetővé, anélkül, hogy az eléggé elkopott volna, tehát nem lehet vele a gyémántszemcse keménységét és kopásállóságát megfelelően kihasználni.A metal that is too soft or abrasive (eg, Cu-Sn, Cu-Zn) allows for the early removal of diamond particles without being sufficiently worn, thus preventing the diamond's hardness and abrasion resistance from being properly utilized.

Az US 4 626 281 lajstromszámú szabadalmi leírás olyan előkeveréket javasol, amely 3-10 tömeg% bór-karbidot tartalmaz, 70-90 tömeg% pedig wolfram vagy molibdén, a maradék rész pedig nikkel és vas, 2 vagy ezek keveréke. Ebből a kompozícióból legalább 85 Rockwell A keménységű anyag formázható. Sűrűsége aránylag kicsi: 7-7,4 g/cm3.U.S. Patent No. 4,626,281 proposes a premix comprising 3 to 10% by weight of boron carbide, 70 to 90% by weight of tungsten or molybdenum, the remainder being nickel and iron 2 or a mixture thereof. From this composition, at least 85 Rockwell A hardness materials can be formed. Relatively low density: 7-7.4 g / cm 3 .

A kívánt tulajdonságú vágóéit azonban ez a megoldás sem biztosítja.However, this solution does not provide the cutting edges with the desired properties.

A jó minőségű gatterszegmensek kötőanyagának keménysége HRA 58-62, sűrűsége 8,25-8,4 g/cm3 között van, mely paraméterek vagy nyomás alatti zsugorítással (megsajtolás) vagy egyéb speciális zsugorítást technológiával érhető el. A kötőanyagnak továbbá fokozottan szívósnak, keménynek, kopásállónak kell lennie, valamint a gyémántszemcséket jól kell tartania.The binder of high grade gatters has a hardness of HRA 58-62 and a density of 8.25-8.4 g / cm 3 , which can be achieved by parameters either by pressure shrinkage (compression) or other special shrinkage technology. In addition, the binder should be highly tough, hard, abrasion resistant, and hold the diamond particles well.

Ezért alapfémként a kobalt port választottuk, mely általában a nagyteljesítményű szerszámoknál használatos. A Co por 2 pm alatti szemcsenagyságban beszerezhető, jól sajtolható, jól zsugorítható és tömör, egyenletes szövetszerkezetű mátrix állítható elő belőle.Therefore, we chose cobalt powder as the base metal, which is commonly used in high performance tools. The Co powder can be obtained in a particle size of less than 2 µm, which is well-compressible, well-shrinkable and produces a compact, even-textured matrix.

Munkánk során arra a meglepő felismerésre jutottunk, hogy ha a Co porhoz kis mennyiségben Fe és W port adagolunk, akkor olyan kötőanyagot kapunk, amelynek keménysége megközelíti a kobaltét, élettartama pedig nagyobb a kobalt kötőanyagénál.In our work, it has been surprisingly discovered that the addition of a small amount of Fe and W powder to the Co powder results in a binder having a hardness close to that of the cobalt and a longer life than the cobalt binder.

A találmány tehát Co-alapú alacsony ötvözésű kötőanyag (mátrix) gyémántszemcsés gatterszegmensek előállítására, célszerűen márvány-mészkő fűrészeléséhez oly módon, hogy a kötőanyag 0,1-0,2 tömeg%, előnyösen 0,8-1,3 tömeg% Fe ötvözőt és 0,5-1,5 tömeg% mennyiségben W ötvözőt - a többi Co - tartalmaz. Az ötvözök szemcsemérete célszerűenAccordingly, the present invention provides a Co-based low alloy binder (matrix) for the production of diamond granular germ segments, preferably for marble-limestone sawing, wherein the binder is 0.1-0.2% by weight, preferably 0.8-1.3% by weight of Fe alloy and Contains 0.5% to 1.5% by weight of alloy W - other Co. The particle size of the alloys is expedient

1-2 pm.1-2 pm.

A kismennyiségű (Fe, W) ötvözőkkel elért jó élettartam magyarázata az lehet, hogy mivel a gyémánt tiszta szén, az 1-2 pm szemcsenagyságú Fe és W fémpor szilárd állapotban reagál a gyémánttal, mint szénnel és jobban megköti a kobalt kötőanyagban a gyémántszemcséket, mintha csak tiszta kobalt fémporban zsugorítanánk.The reason for the low lifetime of low Fe (W) alloys may be that since diamond is pure carbon, 1 to 2 pm Fe and W metal powders react in solid form with diamonds than carbon and bind better to the diamond particles in the cobalt binder than we would only shrink it in pure cobalt metal powder.

A wolfram reagálva a gyémánttal (szénnel) a zsugorítás alatt wolfram-karbid (WC) formájában egy vékony réteget képez a gyémántszemcse felületén, így jobban tartja azt a kötőanyagban. Ennek tényét mikroszondás vizsgálattal ki is mutattuk.Tungsten reacts with diamond (carbon) during shrinkage to form a thin layer in the form of tungsten carbide (WC) on the surface of the diamond grain, thus retaining it better in the binder. This was also demonstrated by microscope analysis.

A vas reagálva a gyémánttal (szénnel) vas-karbidot (Fe3C) képez (kémiai reakció) és szintén elősegíti a kötőanyagban a gyémánt jobb megtartását.Iron reacts with the diamond (carbon) to form iron carbide (Fe3C) (chemical reaction) and also promotes better retention of the diamond in the binder.

A finom (1-2 pm körüli) fémpor szemcsére azért van szükség, hogy egyrészt kis mennyiségben (0,1-2,0 tömeg%) statisztikusan sok szemcse kerüljön egyenletesen a kötőanyagba, a gyémántszemcse felületére, másrészt ne legyen nagy eltérés az 1 pm méretű kobalt alapportól, ezzel is elősegítve az ötvözőpor (adalékpor) jő és egyenletes elosztását.Fine metal powder particles (about 1 to 2 pm) are needed to provide a small amount (0.1 to 2.0% by weight) of statistically many particles uniformly in the binder, on the surface of the diamond particles, and not to have a large difference size cobalt base powder, thereby promoting a good and even distribution of the alloying powder (additive powder).

A találmány tárgyát képező, alacsony ötvözésű gatterszegmensek az alábbi melegsajtolási technológiával állíthatók elő:The low-alloy gatter segments of the present invention are produced by the following hot stamping technology:

Zsugorítási hőmérséklet: 760-820 ’C.Shrinkage temperature: 760-820 'C.

Zsugorítási fajlagos nyomás: 25-35 MPaShrinkage specific pressure: 25-35 MPa

Zsugorítási hőntartás: 4-6 percShrinkage hold time: 4-6 minutes

A találmány szerinti kötőanyagot az alábbi példákkal világítjuk meg:The binder according to the invention is illustrated by the following examples:

HU 200617 A /, példaEN 200617 Example A /

Alapanyagok:Raw materials:

Co por COC típus 1,2 pm szemcsenagyságCo powder COC type 1.2 µm particle size

W por Tungsram 1,0 pm szemcsenagyságW powder Tungsram 1.0 µm grain size

Fe por Elektrolit 1-2 pm szemcsenagyságFe powder Electrolyte 1-2 pm particle size

Gyémántszemcse:diamond:

Mesterséges MBS 70 típus, szemcsenagysága 0,420,59 mm, 6 g mátrixhoz 0,16 g gyémánt, ami kb. 35 tömeg% koncentrációnak felel meg.Artificial Type MBS 70, 0.420.59 mm in grain size, 0.16 g diamond for 6 g matrix, approx. Corresponds to a concentration of 35% by weight.

Matrixbemérés:Matrixbemérés:

Co Co 98,7 tömeg% 98.7% by weight W W 0,5 tömeg% 0.5% by weight Fe Fe 0,8 tömeg% 0.8% by weight

Matrix-gyémántszemcse keverés: 10 tömeg%-os paraffinoldatos bepermetezés és Tuibula keverőben 30 percig keverés.Matrix Diamond Granule Mixing: Spraying with 10% w / w paraffin solution and mixing in a Tuibula mixer for 30 minutes.

Matrix-gyémántszemcse keverék bemérés: 0,1 g pontossággal Mattler mérlegen, 12 fészkes grafitszerszámban.Matrix diamond grain mixture weighing: to the nearest 0.1 g, on a Mattler scale with a 12-well graphite tool.

Sajtolás-zsugorítás nyomás alatti berendezésben:Compression-shrinkage in pressurized equipment:

zsugorításkor a fajlagos nyomás 30 MPa zsugorítást hőmérséklet 780 *C zsugorítást hőntartás 5 perc.when shrinking, the specific pressure is 30 MPa shrinkage temperature is 780 ° C shrinkage heat retention for 5 minutes.

Szegmens keménysége HRA 58-62 (adagonként mérve)Segment hardness HRA 58-62 (measured per serving)

Szegmens sűrűsége 8,3-8,4 g/cm3 (adagonként mérve)Density of the segment is 8.3-8.4 g / cm 3 (measured per serving)

A példa szerint kapott gatterszegmensekkel 245 fm-t lehetett vágni, míg az azonos célú, a belga DIAMANT BOART cég által szállított gatterszegmensek garantált élettartama függőleges vágáshosszúságban 110 fm/lap, ha a Diamant Boart szegmenseket szállít és a felforrasztást mi végezzük, és 160 fm/lap a Diamant Boart-nál kompletten készített, felforrasztott gatterkapok esetében.The gatter segments obtained in the example were capable of cutting 245 fm, while the same purpose gatter segments supplied by the Belgian DIAMANT BOART have a guaranteed longevity of 110 fm / sheet in vertical cutting lengths when transporting Diamant Boart segments and soldering and 160 fm / sheet for complete soldered dowels made by Diamant Boart.

2. példaExample 2

Mindenben az 1. példa szerint járunk el, csak a W mennyisége 15 tömeg%, a Fe-é pedig 1,3 tömeg %.All were carried out as in Example 1, except that W was 15% by weight and Fe was 1.3% by weight.

A kapott gatterszegmensek élettartama 230 fm volt.The resulting gatter segments had a lifetime of 230 µm.

Claims (2)

1. Kobaltötvözet kötőanyag (mátrix gyémántszemcsés gatterszegmensek előállítására, célszerűen márvány-mészkő fűrészeléshez, azzal jellemezve, hogy a kötőanyag 0,1—2 tömeg%, előnyösen 0,8-1,3 tömeg% Fe ötvözőt és 0,5-1,5 tömeg% W ötvözőt - a többi Co - tartalmaz.Cobalt alloy binder (matrix for the production of diamond-grained gavel segments, preferably for marble-limestone sawing, characterized in that the binder is 0.1 to 2% by weight, preferably 0.8 to 1.3% by weight of Fe alloy and 0.5 to 1.5% by weight % by weight of alloy W - other Co. 2. Az 1. igénypont szerinti kötőanyag azzal jellemezve, hogy az ötvözök szemcsemérete 1—2 pm.2. The binder according to claim 1, wherein the alloys have a particle size of 1-2 µm.
HU179788A 1988-04-11 1988-04-11 Cobalt alloy binding material for producing diamond-grained frame-saw segments HU200617B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU179788A HU200617B (en) 1988-04-11 1988-04-11 Cobalt alloy binding material for producing diamond-grained frame-saw segments

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU179788A HU200617B (en) 1988-04-11 1988-04-11 Cobalt alloy binding material for producing diamond-grained frame-saw segments

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HU200617B true HU200617B (en) 1990-07-28

Family

ID=10956240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU179788A HU200617B (en) 1988-04-11 1988-04-11 Cobalt alloy binding material for producing diamond-grained frame-saw segments

Country Status (1)

Country Link
HU (1) HU200617B (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4235630A (en) Wear-resistant molybdenum-iron boride alloy and method of making same
AU735502B2 (en) A pick-style tool with a cermet insert having a Co-Ni-Fe-binder
EP1309732B1 (en) Method of producing an abrasive product containing diamond
US5143523A (en) Dual-coated diamond pellets and saw blade semgents made therewith
EP0181258B1 (en) Improved cubic boron nitride compact and method of making
JPH0621314B2 (en) Sintered body for high hardness tool and manufacturing method thereof
EP0012631A1 (en) Coated abrasive pellets and method of making same
WO2004031425A1 (en) Method for producing a sintered, supported polycrystalline diamond compact
US4788166A (en) High-hardness sintered article and method for manufacture thereof
US4142872A (en) Metal bonded abrasive tools
US5569862A (en) High-pressure phase boron nitride sintered body for cutting tools and method of producing the same
US3737289A (en) Carbide alloy
JPH0333675B2 (en)
Dwan Production of diamond impregnated cutting tools
JPS6167740A (en) Diamond sintered body for tools and its manufacture
JPS61125739A (en) Diamond sintered article for tool and manufacture thereof
EP0990056A1 (en) Pre-alloyed copper containing powder, and its use in the manufac ture of diamond tools
EP0181979B1 (en) High hardness sintered compact and process for producing the same
HU200617B (en) Cobalt alloy binding material for producing diamond-grained frame-saw segments
JPH01116048A (en) High hardness sintered diamond and its manufacture
JPS6319585B2 (en)
JP3292949B2 (en) Fine-grained cemented carbide and method for producing the same
JP2502322B2 (en) High toughness cermet
JPH0754075A (en) Cobalt-bonded diamond tool, its production and usage
JPS5823343B2 (en) Manufacturing method of diamond sintered body