RU2032524C1 - Sintered composite material for the abrasive and cutting tool - Google Patents

Sintered composite material for the abrasive and cutting tool Download PDF

Info

Publication number
RU2032524C1
RU2032524C1 RU92014472A RU92014472A RU2032524C1 RU 2032524 C1 RU2032524 C1 RU 2032524C1 RU 92014472 A RU92014472 A RU 92014472A RU 92014472 A RU92014472 A RU 92014472A RU 2032524 C1 RU2032524 C1 RU 2032524C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
group
binder
alloy
abrasive
carbide
Prior art date
Application number
RU92014472A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU92014472A (en
Inventor
А.И. Соловей
В.С. Сапелкин
Original Assignee
Малое предприятие "Технология"
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 Малое предприятие "Технология" filed Critical Малое предприятие "Технология"
Priority to RU92014472A priority Critical patent/RU2032524C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2032524C1 publication Critical patent/RU2032524C1/en
Publication of RU92014472A publication Critical patent/RU92014472A/en

Links

Images

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

FIELD: instrumentation engineering. SUBSTANCE: as a binder the hard-alloy sintered material contains the alloy of one or two elements chosen from the group including: lanthanum, cerium, yttrium, Dutch metal, titanium, zirconium, magnesium, calcium, and one or two elements chosen from the group including: nickel, cobalt, iron, chromium, aluminium, manganese, vanadium, molybdenum at the following ratio of the binder and the hard-alloy component, wt. -% : the metallic binder 3-25, the hard-alloy component - the rest. Cutting and abrasive parts of the tools are made of the material at different combinations of components. After the members are worn down they are detached from the carriers or are placed with them into the hydrogen medium and heated. As a result during the binder hydrogenation it is easily destroyed. The hard-alloy component is easily detached from it. After that the binder and the component are used during the repeated production of the tool. EFFECT: the process of the material regeneration by means of the binder hydrogenation-dehydrogenation results in making the cutting and abrasive tools, such as cutters, milling cutters, drill bits, grinding wheels, without waste products in mass production. 1 tbl

Description

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спеченным твердосплавным материалам, используемым для изготовления абразивного и режущего инструмента, например, резцов, фрез, буровых коронок, шлифовальных кругов и т.п. The invention relates to powder metallurgy, in particular to sintered carbide materials used for the manufacture of abrasive and cutting tools, for example, cutters, milling cutters, drill bits, grinding wheels, etc.

Известен спеченный твердосплавный материал для абразивного и режущего инструмента, содержащий металлическую связку и твердосплавный компонент. В качестве металлической связки он содержит медь, олово, гидрид титана и добавки церия или неодима, а в качестве твердосплавного компонента алмазные зерна (авт.св. СССР N 476327, кл. С 22 С 1/10, С 22 С 29/00, 1972). Known sintered carbide material for abrasive and cutting tools containing a metal binder and carbide component. As a metal binder, it contains copper, tin, titanium hydride and cerium or neodymium additives, and as a carbide component diamond grains (ed. St. USSR N 476327, class C 22 C 1/10, C 22 C 29/00, 1972).

Недостатком известного спеченного твердосплавного материала является сложность его регенерации после отработки абразивного или режущего инструмента, связанной с химическим растворением металлической связки в смеси плавиковой и азотной кислот, извлечением из раствора твердосплавного компонента с безвозвратной потерей самой металлической связки. A disadvantage of the known sintered carbide material is the difficulty of its regeneration after working off an abrasive or cutting tool associated with the chemical dissolution of a metal binder in a mixture of hydrofluoric and nitric acids, extraction of a carbide component from a solution with an irretrievable loss of the metal binder itself.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту, является спеченный твердосплавный материал для абразивного и режущего инструмента, содержащий металлическую связку интерметаллидное соединение, выбранное из группы, включающей: Ti2Cu, TiCu, Ti2Cu3, TiCu3, Zr2Cu, ZrCu, Zr2Cu3, ZrCu3 или их смесь и твердосплавный компонент (тугоплавкие соединения, алмазный порошок), при следующем соотношении компонентов, объемн. Металлическая связка 5-35 Твердосплавный компонент Остальное
Недостатками известного спеченного твердосплавного материала для абразивного и режущего инструмента является сложность регенерации материала и его потери при регенерации.
Closest to the proposed invention in technical essence and the achieved effect is a sintered carbide material for abrasive and cutting tools containing a metal binder intermetallic compound selected from the group including: Ti 2 Cu, TiCu, Ti 2 Cu 3 , TiCu 3 , Zr 2 Cu, ZrCu, Zr 2 Cu 3 , ZrCu 3 or their mixture and carbide component (refractory compounds, diamond powder), in the following ratio of components, vol. Metal Binder 5-35 Carbide Component Else
The disadvantages of the known sintered carbide material for abrasive and cutting tools is the complexity of the regeneration of the material and its loss during regeneration.

Процесс регенерации известного спеченного твердосплавного материала заключается в химическом растворении металлической связки материала, после отработки инструмента, с последующим отделением твердосплавного компонента и повторном его использовании для приготовления шихты твердосплавного материала. The process of regeneration of the known sintered carbide material consists in the chemical dissolution of the metal binder of the material, after the tool has been worked out, followed by separation of the carbide component and its repeated use for preparing the charge of carbide material.

Химическую обработку проводят в смеси азотной и плавиковой кислот при температуре 110-120оС в специальном кислотостойком оборудовании, переводя в раствор металлическую связку с последующим отделением твердосплавного компонента, например, фильтрацией или центрифугированием. Переходящая в раствор металлическая связка представляет собой безвозвратные (до 30%) потери и, кроме того, растворяется часть твердосплавного компонента (до 10%), также составляющая безвозвратные потери материала.The chemical treatment is carried out in a mixture of nitric and hydrofluoric acid at a temperature of 110-120 C in a special acid-resistant equipment, translating to a solution of the metal bundle followed by separation of carbide component, e.g., by filtration or centrifugation. The metal binder passing into the solution represents an irrevocable (up to 30%) loss and, in addition, part of the carbide component (up to 10%) dissolves, which also constitutes an irrevocable material loss.

Химическая обработка материала процесс токсичный, требующий специального оборудования и средств защиты. Chemical processing of the material is a toxic process that requires special equipment and protective equipment.

Длительность процесса регенерации составляет от 3 до 5 суток (включая химическую обработку, отделение твердосплавного компонента, сушку материала). (См.патент Франции N 2033432, кл. С 22 С 29/00, 1970). The duration of the regeneration process is from 3 to 5 days (including chemical treatment, separation of the carbide component, drying of the material). (See French patent N 2033432, CL 22 C 29/00, 1970).

Целью данного изобретения является снижение потерь при регенерации спеченного твердосплавного материала, упрощение и сокращение длительности процесса регенерации. The aim of this invention is to reduce losses during the regeneration of sintered carbide material, simplifying and shortening the duration of the regeneration process.

Поставленная цель достигается тем, что спеченный твердосплавный материал для абразивного и режущего инструмента, содержащий металлическую связку интерметаллидное соединение и твердосплавный компонент, в качестве интерметаллидного соединения он содержит сплав из одного или двух элементов, выбранных из группы, включающей: лантан, церий, иттрий, мишметалл, титан, цирконий, магний, кальций и одного или двух элементов, выбранных из группы, включающей: никель, кобальт, железо, хром, алюминий, марганец, ванадий, молибден при соотношении компонентов, определяемых по уравнениям
для сплава из одного элемента, выбранного из группы, включающей La, Ce, Y, Mм, Ti, Zr, Mg, Ca и одного элемента, выбранного из группы, включающей Ni, Co, Fe, Cr, Al, Mn, V, Mo
Ax + By x 1
y 2-6,25, где А элемент, выбранный из группы, включающей La, Ce, Y, Mм, Ti, Zr, Mg, Ca;
В один элемент, выбранный из группы, включающей Ni, Co, Fe, Cr, Al, Mn, V, Mo;
х стехиометрический коэффициент при элементе А;
y стехиометрический коэффициент при элементе В;
для сплава из двух элементов, выбранных из группы, включающей La, Ce, Y, Mм, Ti, Zr, Mg, Ca и одного элемента, выбранного из группы, включающей Ni, Co, Fe, Cr, Al, Mn, V, Mo
(A1-x' A'x')+By x' 0,1-0,9
y 2-6,25 где А первый элемент, выбранный из группы, включающей La, Ce, Y, Mм, Ti, Zr, Mg, Ca;
A' второй элемент, выбранный из группы, включающей La, Ce, Y, Mм, Zr, Mg, Ca;
В один элемент, выбранный из группы, включающей Ni, Co, Fe, Cr, Al, Mn, V, Mo;
х' стехиометрический коэффициент при элементе А';
y стехиометрический коэффициент при элементе В;
для сплава из одного элемента, выбранного из группы, включающей La, Ce, Y, Mм, Ti, Zr, Mg, Ca и двух элементов, выбранных из группы, включающей Ni, Co, Fe, Cr, Al, Mn, V, Mo
Ax + (B5-y' B'y') х 1
y' 0,1-4,9, где А элемент, выбранный из группы, включающий La, Ce, Y, Mм, Ti, Zr, Mg, Ca;
В первый элемент, выбранный из группы, включающей Ni, Co, Fe, Cr, Al, Mn, V, Mo;
B' второй элемент, выбранный из группы, включающей Ni, Co, Fe, Cr, Al, Mn, V, Mo;
х стехиометрический коэффициент при элементе А;
y' стехиометрический коэффициент при элементе B';
для сплава из двух элементов, выбранных из группы, включающей La, Ce, Y, Mм, Ti, Zr, Mg, Ca и двух элементов, выбранных из группы, включающей Ni, Co, Fe, Cr, Al, Mn, V, Mo
(A1-x' A'x') + (B5-y'B'y') х' 0,1-0,9
y' 0,1-4,9 где А первый элемент, выбранный из группы, включающей La, Ce, Y, Mм, Ti, Zr, Mg, Ca;
А второй элемент, выбранный из группы, включающей La, Ce, Y, Mм, Ti, Zr, Mg, Ca;
В первый элемент, выбранный из группы, включающей Ni, Co, Fe, Cr, Al, Mn, V, Mo;
B' второй элемент, выбранный из группы, включающей Ni, Co, Fe, Cr, Al, Mn, V, Mо;
х' стехиометрический коэффициент при элементе A';
y' стехиометрический коэффициент при элементе В'; при следующем соотношении металлической связки и твердосплавного компонента, мас. Металлическая связка 3-25 Твердосплавный компонент Остальное.
This goal is achieved in that the sintered carbide material for abrasive and cutting tools containing a metal binder intermetallic compound and carbide component, as an intermetallic compound, it contains an alloy of one or two elements selected from the group including: lanthanum, cerium, yttrium, mishmetal , titanium, zirconium, magnesium, calcium, and one or two elements selected from the group consisting of: nickel, cobalt, iron, chromium, aluminum, manganese, vanadium, molybdenum with a ratio of Comrade defined by equations
for an alloy of one element selected from the group including La, Ce, Y, Mm, Ti, Zr, Mg, Ca and one element selected from the group including Ni, Co, Fe, Cr, Al, Mn, V, Mo
Ax + By x 1
y 2-6.25, where A is an element selected from the group consisting of La, Ce, Y, Mm, Ti, Zr, Mg, Ca;
In one element selected from the group comprising Ni, Co, Fe, Cr, Al, Mn, V, Mo;
x stoichiometric coefficient for element A;
y stoichiometric coefficient for element B;
for an alloy of two elements selected from the group including La, Ce, Y, Mm, Ti, Zr, Mg, Ca and one element selected from the group including Ni, Co, Fe, Cr, Al, Mn, V, Mo
(A 1-x ' A'x') + By x '0.1-0.9
y 2-6.25 where A is the first element selected from the group comprising La, Ce, Y, Mm, Ti, Zr, Mg, Ca;
A 'is a second element selected from the group consisting of La, Ce, Y, Mm, Zr, Mg, Ca;
In one element selected from the group comprising Ni, Co, Fe, Cr, Al, Mn, V, Mo;
x 'stoichiometric coefficient for element A';
y stoichiometric coefficient for element B;
for an alloy of one element selected from the group including La, Ce, Y, Mm, Ti, Zr, Mg, Ca and two elements selected from the group including Ni, Co, Fe, Cr, Al, Mn, V, Mo
Ax + (B 5-y ' B' y ' ) x 1
y '0.1-4.9, where A is an element selected from the group comprising La, Ce, Y, Mm, Ti, Zr, Mg, Ca;
In the first element selected from the group comprising Ni, Co, Fe, Cr, Al, Mn, V, Mo;
B 'is a second element selected from the group comprising Ni, Co, Fe, Cr, Al, Mn, V, Mo;
x stoichiometric coefficient for element A;
y 'is the stoichiometric coefficient for element B';
for an alloy of two elements selected from the group including La, Ce, Y, Mm, Ti, Zr, Mg, Ca and two elements selected from the group including Ni, Co, Fe, Cr, Al, Mn, V, Mo
(A 1-x ' A' x ') + (B 5-y' B ' y ') x '0.1-0.9
y '0.1-4.9 where A is the first element selected from the group comprising La, Ce, Y, Mm, Ti, Zr, Mg, Ca;
And the second element selected from the group comprising La, Ce, Y, Mm, Ti, Zr, Mg, Ca;
In the first element selected from the group comprising Ni, Co, Fe, Cr, Al, Mn, V, Mo;
B 'is a second element selected from the group consisting of Ni, Co, Fe, Cr, Al, Mn, V, Mo;
x 'stoichiometric coefficient for element A';
y 'is the stoichiometric coefficient for element B'; in the following ratio of metal binder and carbide component, wt. Metal Binder 3-25 Carbide Component Else.

В предложенном спеченном твердосплавном материале металлическая связка интерметаллидное соединение обладает высокой твердостью и прочностью в сочетании с высоким сопротивлением износу. В качестве твердосплавного компонента материал содержит карбиды вольфрама, титана, тантала, сложные карбиды вольфрама-титана, вольфрама-тантала, титана-тантала, а также алмазные зерна. In the proposed sintered carbide material, the metal binder intermetallic compound has high hardness and strength in combination with high wear resistance. As a carbide component, the material contains carbides of tungsten, titanium, tantalum, complex carbides of tungsten-titanium, tungsten-tantalum, titanium-tantalum, as well as diamond grains.

Регенерация предложенного спеченного твердосплавного материала заключается в гидрировании отработанного инструмента при давлении водорода от 1 до 10 атм при температуре от комнатной до 500оС. Процесс гидрирования сопровождается наводораживанием металлической связки, сопровождающимся значительными объемными изменениями (увеличение объема до 30%), которые приводят к разрушению спеченного материала в порошок (для массового содержания металлической связки 15-25%) или образованию трещин в материале. Во всех случаях при гидрировании материал охрупчивается, прочность сцепления по границам зерен твердосплавного компонента со связкой значительно снижается.Regeneration proposed a sintered carbide material is spent hydrogenation instrument at a hydrogen pressure of from 1 to 10 atm at a temperature of from room temperature to 500 C. The hydrogenation process is accompanied by hydrogenation metal bond, accompanied by significant volume changes (increase 30%), which lead to the destruction of sintered material into powder (for a mass content of a metal binder of 15-25%) or the formation of cracks in the material. In all cases, during hydrogenation, the material is embrittled, the adhesion strength along the grain boundaries of the carbide component with the binder is significantly reduced.

Использование полученного прогидрированного порошка для повторного изготовления режущих или абразивных элементов может осуществляться по следующим технологическим схемам. The use of the obtained hydrogenated powder for the repeated manufacture of cutting or abrasive elements can be carried out according to the following technological schemes.

Схема 1. Прогидрированный порошок загружают в вакуумную печь и нагревают до температуры дегидрирования связки, обеспечивая выделение из частиц порошка газообразного водорода. Процесс дегидрирования протекает при тех же температурах, что и гидрирование связки и сопровождается уменьшением объема хрупких частиц также до 30% с их растрескиванием на еще более мелкие частицы. Далее дегидрированный порошок может быть дополнительно измельчен на стандартном мельничном оборудовании, просеян и направлен на повторное формование элементов по стандартной порошковой технологии прессование и спекание или горячее прессование, например, в среде инертного газа. Scheme 1. The hydrogenated powder is loaded into a vacuum oven and heated to a dehydrogenation temperature of the binder, providing the release of hydrogen gas from the powder particles. The dehydrogenation process proceeds at the same temperatures as the hydrogenation of the binder and is accompanied by a decrease in the volume of brittle particles also up to 30% with their cracking into even smaller particles. Further, the dehydrogenated powder can be further crushed using standard mill equipment, sieved and sent to re-molding elements using standard powder technology, pressing and sintering or hot pressing, for example, in an inert gas environment.

Схема 2. Прогидрированный порошок дополнительно измельчают в мельнице, просеивают и формуют из него заготовки режущих и абразивных элементов, которые затем прессуют и спекают или подвергают горячему спеканию в вакууме. При этом порошок дегидрируется и выделяющийся из него газообразный водород очищает материал от окислов и способствует повышению качества спекаемых изделий (уменьшению пористости, повышению физико-механических характеристик). Scheme 2. The hydrogenated powder is additionally crushed in a mill, sieved and formed from it blanks of cutting and abrasive elements, which are then pressed and sintered or subjected to hot sintering in vacuum. In this case, the powder is dehydrogenated and gaseous hydrogen released from it purifies the material from oxides and helps to improve the quality of sintered products (reducing porosity, increasing physical and mechanical characteristics).

В приведенных схемах потери при регенерации заявляемого спеченного материала связаны только с пылеуносом на стадии просева измельченного порошка и составляют не более 0,5% Причем эти потери улавливаются на фильтрах и могут быть возвращены в основное производство. In the above schemes, the losses during the regeneration of the inventive sintered material are associated only with the dust collector at the stage of sifting of the crushed powder and make up no more than 0.5%. Moreover, these losses are captured on the filters and can be returned to the main production.

П р и м е р. Интерметаллидные сплавы для металлической связки спеченного твердосплавного материала выплавляли в дуговой печи с вольфрамовым нерасходуемым электродом типа МИФИ-9-3. Сплав измельчали в ударно-вихревой мельнице до крупности менее 40 мкм и смешивали с порошком твердосплавного компонента карбидом вольфрама, карбидом титана, карбидом тантала, карбидом вольфрама-карбидом титана, карбидом вольфрама-карбидом тантала, зернами искусственного алмаза. Металлическую связку интерметаллидный сплав с карбидным твердосплавным компонентом прессовали в виде пластин прямоугольной формы размером 15х15 мм при удельном давлении 4 тс/см2 и спекали в вакууме при температуре образования жидкой фазы (интерметаллидного сплава), что составляло 1500-1700оС в течение 2 ч. Из твердосплавных пластин изготавливали отрезные резцы, которые испытывали при резании стали марки Ст.3.PRI me R. Intermetallic alloys for a metal binder of sintered carbide material were smelted in an arc furnace with a tungsten non-consumable electrode of the MIFI-9-3 type. The alloy was ground in a vortex mill to a particle size of less than 40 μm and mixed with the powder of the carbide component of tungsten carbide, titanium carbide, tantalum carbide, tungsten carbide-titanium carbide, tungsten carbide-tantalum carbide, and artificial diamond grains. The metal binder intermetallic alloy with a carbide carbide component was pressed in the form of rectangular plates of size 15x15 mm at a specific pressure of 4 tf / cm 2 and sintered in vacuum at the temperature of formation of the liquid phase (intermetallic alloy), which was 1500-1700 о С for 2 hours Cut-off cutters were made from carbide inserts, which were tested during cutting of steel grade 3.

Металлическую связку интерметаллидный сплав, аналогичный вышеописанному, смешивали с алмазными зернами и прессовали в виде дисков диаметром 50 мм и толщиной 2 мм при удельном давлении 4 тс/см2 и спекали при 1500-1700оС, 2 ч в вакууме.Metal bonds intermetallic alloy similar to that described above was mixed with diamond grains and pressed into the form of discs 50 mm in diameter and 2 mm thick with a specific pressure of 4 ton / cm 2 and sintered at 1,500-1,700 ° C, 2 hours in vacuo.

Спеченные твердосплавные диски использовали в качестве абразивного инструмента при заточке резцов из инструментальной стали. Sintered carbide discs were used as an abrasive tool when sharpening tool steel cutters.

Об износостойкости режущего и абразивного инструмента судили по степени износа инструмента в процессе обработки за единицу времени (1 ч работы). The wear resistance of the cutting and abrasive tools was judged by the degree of wear of the tool during processing per unit time (1 h of work).

Сопоставление износостойкости инструмента из предложенного спеченного твердосплавного материала проводили с износостойкостью твердосплавного спеченного материала типа ВК и с известным спеченным твердосплавным материалом по прототипу. A comparison of the wear resistance of the tool from the proposed sintered carbide material was carried out with the wear resistance of the carbide sintered material of the VK type and with the known sintered carbide material according to the prototype.

Сопоставление износостойкости проводили при одинаковом содержании в материале количества металлической связки. Comparison of wear resistance was carried out with the same amount of metal binder in the material.

В таблице приведены примеры составов предложенного спеченного твердосплавного материала и значения относительной износостойкости в сопоставлении со спеченным материалом типа ВК и известным (прототипом). The table shows examples of the compositions of the proposed sintered carbide material and the values of relative wear resistance in comparison with the sintered material type VK and known (prototype).

Из приведенных в таблице данных следует, что предложенный спеченный твердосплавный материал для абразивного и режущего инструмента по своим эксплуатационным характеристикам (режущие и абразивные свойства) находится на уровне эксплуатационных свойств промышленного твердосплавного материала (ВК) и известного твердосплавного материала прототипа. From the data given in the table it follows that the proposed sintered carbide material for abrasive and cutting tools in terms of their operational characteristics (cutting and abrasive properties) is at the level of the operational properties of industrial carbide material (VK) and the known carbide material of the prototype.

Регенерацию отработанного инструмента с заявленным спеченным твердосплавным материалом проводили посредством гидрирования материала в атмосфере водорода при температуре до 500оС и давлении водорода до 10 атм. в течение 3-4 ч. В процессе гидрирования происходит наводораживание металлической связки с увеличением ее объема до 30% Причем, в зависимости от состава связки наводораживание происходит как при комнатной, так и при повышенной температуре, как при давлении 1 атм, так и при повышенном давлении до 10 атм. При умеренных условиях (Т 500оС, РН2 10 атм) гидрированию подвергаются все составы связок.The regeneration of the spent tool with the claimed sintered carbide material was carried out by hydrogenation of the material in a hydrogen atmosphere at temperatures up to 500 C and the hydrogen pressure to 10 atm. within 3-4 hours. During the hydrogenation, hydrogen binder of the metal binder occurs with an increase in its volume up to 30%. Moreover, depending on the composition of the binder, hydrogen binder occurs both at room and at elevated temperature, both at a pressure of 1 atm and at elevated pressure up to 10 atm. Under moderate conditions (T 500 ° C, P H2 10 atm), all ligament compounds undergo hydrogenation.

После гидрирования предложенный спеченный твердосплавный материал частично разрушается, но во всех случаях теряет прочность связи по границам тугоплавкого компонента и легко измельчается в порошок. Гидрированный материал измельчали в ударно-вихревой мельнице в течение 0,5 ч до крупности менее 56 мкм и повторно использовали для формования спеченного твердосплавного материала путем прессования и спекания или горячего прессования в вакууме. В процессе спекания или горячего прессования в вакууме металлическая связка дегидрируется и приобретает исходные свойства. After hydrogenation, the proposed sintered carbide material is partially destroyed, but in all cases it loses bond strength along the boundaries of the refractory component and is easily crushed into powder. The hydrogenated material was crushed in a vortex mill for 0.5 h to a particle size of less than 56 μm and reused to form sintered carbide material by pressing and sintering or hot pressing in vacuum. During sintering or hot pressing in vacuum, the metal binder is dehydrogenated and acquires its original properties.

Режущий и абразивный инструмент, изготовленный из регенерированного материала обладает теми же эксплуатационными характеристиками, что и инструмент, изготовленный с использованием нерегенерированного (исходного) материала. Таким образом, длительность процесса регенерации заявленного спеченного твердосплавного материала слагается из гидрирования отработанного материала (до 4-х ч) и измельчения его в порошок (до 1 с с рассевом) и составляет до 5 ч. При этом количество одновременно регенерируемого материала ограничено только мощностью (габаритами) оборудования и может достигать несколько тонн. Большие объемы особенно выгодны при использовании инструмента с механическим креплением режущих элементов из предлагаемого материала. Это позволяет заранее отсоединять режущие элементы от державок и загружать их в больших количествах в водородные печи. Для известного спеченного твердосплавного материала длительность регенерации составляет 3 сут. A cutting and abrasive tool made from reclaimed material has the same performance characteristics as a tool made using non-regenerated (source) material. Thus, the duration of the regeneration process of the claimed sintered carbide material is composed of hydrogenation of the spent material (up to 4 hours) and grinding it into powder (up to 1 s with sieving) and up to 5 hours. Moreover, the amount of simultaneously regenerated material is limited only by power ( dimensions) of equipment and can reach several tons. Large volumes are especially beneficial when using a tool with mechanical fastening of cutting elements from the proposed material. This allows you to pre-disconnect the cutting elements from the holders and load them in large quantities in a hydrogen furnace. For the known sintered carbide material, the regeneration duration is 3 days.

Кроме того, потери при регенерации известного материала составляют ≈30% металлической связки и ≈10% тугоплавкого компонента. При регенерации заявляемого спеченного твердосплавного материала потери связаны только с возможным пылеуносом и не превышают 0,5%
Использование стандартных водородных печей вместо сложных и экологически вредных химических процессов с безвозвратными потерями всех компонентов, позволяет получить существенную экономию ресурсов и энергии при получении и переработке заявляемого твердосплавного материала для металлообрабатывающей, горнодобывающей, нефтегазодобывающей и др. областей техники. Процесс регенерации материала посредством гидрирования позволяет достаточно просто осуществить технологический цикл безотходного производства твердосплавного режущего и абразивного инструмента в массовых масштабах.
In addition, losses during the regeneration of the known material amount to ≈30% of the metal binder and ≈10% of the refractory component. During the regeneration of the inventive sintered carbide material, losses are associated only with possible dust extraction and do not exceed 0.5%
The use of standard hydrogen furnaces instead of complex and environmentally harmful chemical processes with irretrievable losses of all components allows us to obtain significant savings in resources and energy in the preparation and processing of the inventive carbide material for metalworking, mining, oil and gas and other technical fields. The process of material regeneration by hydrogenation makes it quite simple to carry out the technological cycle of waste-free production of carbide cutting and abrasive tools on a massive scale.

Claims (1)

СПЕЧЕННЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ АБРАЗИВНОГО И РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА, содержащий твердый компонент и интерметаллидное связующее, отличающийся тем, что в качестве интерметаллидного связующего он содержит сплав из одного или двух элементов, выбранных из первой группы, включающей лантан, церий, иттрий, мишметалл, титан, цирконий, магний, кальций и одного или двух элементов, выбранных из второй группы, включающей никель, кобальт, железо, хром, алюминий, марганец, ванадий, молибден, при следующем соотношении компонентов связующего: для сплава из одного любого элемента, выбранного из первой группы, и одного любого элемента, выбранного из второй группы, стехиометрические коэффициенты составляют соответственно 1 и 2 6,25; для сплава из двух любых элементов, выбранных из первой группы, и одного любого элемента, выбранного из второй группы, стехиометрические коэффициенты соответственно равны 0,9 0,1 - для первого элемента из первой группы, 0,1 0,9 для второго элемента из первой группы, 2 6,25 для элемента из второй группы; для сплава из одного любого элемента, выбранного из первой группы, и двух любых элементов, выбранных из второй группы, стехиометрические коэффициенты равны 0,1 для элемента из первой группы, 4,9 0,1 для первого элемента из второй группы, 0,1 4,9 для второго элемента из второй группы; для сплава из двух любых элементов, выбранных из первой группы, и двух любых элементов, выбранных из второй группы, стехиометрические коэффициенты составляют 0,9 0,1 для первого элемента из первой группы, 0,1 0,9 для второго элемента из первой группы, 4,9 0,1 для первого элемента из второй группы, 0,1 4,9 для второго элемента из второй группы, при следующем соотношении в материале твердого компонента и интерметиллидного связующего, мас. SINTERED COMPOSITE MATERIAL FOR ABRASIVE AND CUTTING TOOLS, containing a solid component and an intermetallic binder, characterized in that, as an intermetallic binder, it contains an alloy of one or two elements selected from the first group including lanthanum, cerium, yttrium, mishmetal, titanium, mishmetal, titanium , magnesium, calcium and one or two elements selected from the second group, including nickel, cobalt, iron, chromium, aluminum, manganese, vanadium, molybdenum, in the following ratio of the components of the binder: for alloy Islands of any one element selected from the first group and any one element selected from the second group, the stoichiometric coefficients are respectively 1 and 2, 6.25; for an alloy of any two elements selected from the first group and any one element selected from the second group, stoichiometric coefficients are respectively 0.9 0.1 - for the first element from the first group, 0.1 0.9 for the second element from the first group, 2 6.25 for an element from the second group; for an alloy from any one element selected from the first group and any two elements selected from the second group, stoichiometric coefficients are 0.1 for an element from the first group, 4.9 0.1 for the first element from the second group, 0.1 4.9 for the second element from the second group; for an alloy of any two elements selected from the first group and any two elements selected from the second group, stoichiometric coefficients are 0.9 0.1 for the first element from the first group, 0.1 0.9 for the second element from the first group 4.9 0.1 for the first element from the second group, 0.1 4.9 for the second element from the second group, with the following ratio in the material of the solid component and the intermetillide binder, wt. Интерметаллидное связующее 3 25
Твердый компонент Остальное.
Intermetallic Binder 3 25
Solid component Else.
RU92014472A 1992-12-24 1992-12-24 Sintered composite material for the abrasive and cutting tool RU2032524C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92014472A RU2032524C1 (en) 1992-12-24 1992-12-24 Sintered composite material for the abrasive and cutting tool

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92014472A RU2032524C1 (en) 1992-12-24 1992-12-24 Sintered composite material for the abrasive and cutting tool

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2032524C1 true RU2032524C1 (en) 1995-04-10
RU92014472A RU92014472A (en) 1996-07-20

Family

ID=20134279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU92014472A RU2032524C1 (en) 1992-12-24 1992-12-24 Sintered composite material for the abrasive and cutting tool

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2032524C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2579598C2 (en) * 2012-12-10 2016-04-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Method for making jet forming nozzles

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 507523, кл. C 01B 31/06, 1976. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2579598C2 (en) * 2012-12-10 2016-04-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Method for making jet forming nozzles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1074131A (en) Abrasive bodies
US3944398A (en) Method of forming an abrasive compact of cubic boron nitride
US3890145A (en) Processes for the manufacture of tungsten-based alloys and in the corresponding materials
US3676161A (en) Refractories bonded with aluminides,nickelides,or titanides
IL45411A (en) Abrasive compacts
EP0460306A1 (en) Fabricating fracture-resistant diamond and diamond composite articles
JPH09502933A (en) Improved metal bond and metal abrasive products
CN111676408B (en) Tungsten-energetic high-entropy alloy composite material and preparation method thereof
CN111575567B (en) Regeneration method of waste high-cobalt coarse-grain hard alloy
US4504310A (en) Process for the production of high purity metals or alloys
US5145506A (en) Method of bonding metal carbides in non-magnetic alloy matrix
RU2032524C1 (en) Sintered composite material for the abrasive and cutting tool
US4880600A (en) Method of making and using a titanium diboride comprising body
US4859124A (en) Method of cutting using a titanium diboride body
US3554740A (en) Nickel-aluminum electrical resistance elements
EP0148821B1 (en) Method of making and using a titanium diboride comprising body
JPH01116048A (en) High hardness sintered diamond and its manufacture
US20120217436A1 (en) Boron suboxide composite material
US4885030A (en) Titanium diboride composite body
JP2502322B2 (en) High toughness cermet
JPS6331538B2 (en)
US4661155A (en) Molded, boron carbide-containing, sintered articles and manufacturing method
JP2927400B2 (en) Method for regenerating cemented carbide composition and method for producing cemented carbide
JPH0742170B2 (en) Cubic boron nitride based sintered body
WO1999015705A1 (en) Hard material titanium carbide based alloy, method for the production and use thereof