RU2042499C1 - Способ изготовления металлоабразивных элементов - Google Patents

Способ изготовления металлоабразивных элементов Download PDF

Info

Publication number
RU2042499C1
RU2042499C1 RU93006692A RU93006692A RU2042499C1 RU 2042499 C1 RU2042499 C1 RU 2042499C1 RU 93006692 A RU93006692 A RU 93006692A RU 93006692 A RU93006692 A RU 93006692A RU 2042499 C1 RU2042499 C1 RU 2042499C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
grains
metal
diamond
carboboride
abrasive
Prior art date
Application number
RU93006692A
Other languages
English (en)
Other versions
RU93006692A (ru
Inventor
Елена Николаевна Тимофеева
Зоя Федоровна Нестерова
Вера Петровна Иванова
Олег Васильевич Кочетков
Original Assignee
Елена Николаевна Тимофеева
Зоя Федоровна Нестерова
Вера Петровна Иванова
Олег Васильевич Кочетков
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 Елена Николаевна Тимофеева, Зоя Федоровна Нестерова, Вера Петровна Иванова, Олег Васильевич Кочетков filed Critical Елена Николаевна Тимофеева
Priority to RU93006692A priority Critical patent/RU2042499C1/ru
Publication of RU93006692A publication Critical patent/RU93006692A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2042499C1 publication Critical patent/RU2042499C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

Использование: для производства алмазосодержащего абразивного инструмента. Сущность изобретения: головки абразивного инструмента формируют в блок-формах из корундовой керамики. Засыпку ведут послойно слоями из алмазных и карбоборидных зерен. Карбоборидные зерна содержат металлический порошок, в качестве которого берут Mo, Ni, Cr или смесь этих металлов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к производству абразивных инструментов методами порошковой металлургии.
Большинство металлоабразивных мелкоразмерных инструментов получают электрохимическими методами реже спеканием, в том числе горячей допрессовкой порошковых заготовок в различных защитных средах. Применяемые для этих целей технологии из-за большого количества переменных факторов затрудняют поддержание стабильности основных параметров при серийном производстве, что в ряде случаев снижает качество, производительность изготовления мелкоразмерного инструмента (авт.св. 1703718, кл. С 25 D 5/02, 1989).
Известно также, что при получении металлоабразивных инструментов из импрегированных материалов процесс изготовления каждого инструмента проводится индивидуально в узком температурном интервале (авт.св. 1069982, кл. В 24 D 3/34, 1982).
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ изготовления алмазных элементов, по которому на пористую заготовку накладывают порошкообразный легкоплавкий пропиточный материал. Для повышения качества инструмента пропиточный материал берется в капсуле, открытой со стороны, сопряженной с пористой заготовкой, при этом количество материала капсулы и порошкообразного материала составляет 1:(1-4). В порошкообразный материал вводят активирующие добавки для понижения температуры его плавления. Основным недостатком способа является невозможность применения его для изготовления мелкоразмерного инструмента в многогнездных формах, так как практически не удается достичь за несколько минут стабилизации температурного градиента в объеме всей формы, что приводит к неполному цементированию алмазных зерен пропиточным материалом. При работе инструмента рабочая поверхность его засаливается и алмазные зерна приходится механически вскрывать, что приводит к преждевременному износу. Засаливание усиливается при использовании пропиточных материалов на основе медных сплавов, когда на стыке алмазных зерен выбранной фракции образуются округлой формы пластичные участки твердого раствора меди. Образованию скоплений способствует также перенагрев легкоплавких составляющих из-за концентрации, неравномерности, теплового поля при блочном (многогнездном) изготовлении инструментов в графитовых формах. Брак составляет не менее 30%
Цель изобретения повышение качества и производительности изготовления износостойких головок при мелкосерийном производстве с широкой номенклатурой конфигураций и размеров, в частности стоматологического назначения.
Цель достигается путем стабилизации температурного градиента при цементировании алмазных зерен сплавами меди за счет применения блока керамических форм для профилирования геометрии сендвич-головок из композиционного материала дополнительно содержащего 5-10% карбоборидных зерен, величиной более низкой фракции по отношению к алмазу с 0,025-0,2 мас. молибдена, никеля, хрома или их смеси.
Введением послойно (сендвич) абразивных зерен иной фракции достигается разделение и регулирование содержания и плотности упаковки алмазных зерен в металлооснове. Более плотная упаковка алмазоабразивных зерен, (снижающих скорость движения металлической жидкости), высокая смачиваемость (взаимодействие абразивных зерен с поверхностью расплава) ускоряют диффузионные процессы жидкофазного спекания и тем самым устраняется возможность образования округлых пластичных участков. Процесс синтеза композиционного металлоабразивного материала протекает равномерно по всему объему и формирование сендвич-головок заканчивается одновременно.
Способ исключает брак, повышает износостойкость головок благодаря устранению эффекта засаливания. Кроме того сокращаются трудозатраты за счет замены одноразовых графитовых форм на керамические, срок службы которых составляет не менее 10 циклов работы.
На фиг. 1 изображена блок-форма; на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг.3 пример загрузки одной из форм.
Способ изготовления металлоабразивных алмазосодержащих головок заключается в следующем.
Первоначально изготавливают блок-форму из корундовой керамики.
В этой блок-форме 1 размещается несколько металлических хвостовиков 2 и производится засыпка компонентов смеси. Изготовление блок-формы из корундовой керамики позволяет получить несколько эффектов. Во-первых, повышается срок службы формы по сравнению с такой же формой, изготовленной из графита. Во-вторых, за счет меньшей теплопроводности керамики, достигается снижение температуры металлических хвостовиков, что исключает их деформацию. И, самое главное, за счет большей температурной инерционности блок-формы, в процессе термообработки удается снивелировать температурные перепады, возникающие непосредственно в печи, что позволяет получить градиент температуры в объеме всего блока форм не более 5оС.
После сборки блока керамических форм производят виброзасыпку композитных материалов. Засыпку производят в несколько слоев. Первый слой образован алмазным порошком 3, затем засыпают карбоборидные зерна 4 с примесью металла в виде порошка. В качестве металла берут молибден, или никель, или хром. Может быть использована также смесь этих металлов. Количество карбоборидных зерен составляет 5-10% от общей массы головки инструмента. Количество металлического порошка, добавляемого в карбоборидные зерна, составляет 0,025-0,2% от общей массы головки. При этом фракция карбоборидных зерен должна быть ниже, чем фракция алмазных зерен. Это позволяет достичь более плотной упаковки зерен смеси в форме, что обеспечивает более высокое качество инструмента. Последний слой при виброзасыпке образован материалом связующего металла медным сплавом 5.
После засыпки блок-форму помещают в вакуумную печь, где и производится процесс спекания.
Наилучший результат был получен при условии поддержания градиента температуры в объеме всего блока форм не более 5оС.
П р и м е р. Расчет навесок для получения алмазных сендвич головок производится по формуле Р γ ˙V, г, где γ плотность головки, γ= 8,1 г/см3.
Р Pa + Pаб + Рс,
где Ра навеска алмазных зерен, Ра (0,17 0,20)˙ Р; Раб навеска абразивных зерен, Раб (0,08 0,10) ˙Р; Рс навеска частиц сплава; Рс (0,75 0,70) ˙Р.
Для изготовления в блоках 100 шт. головок размером Ф Н 0,45 ˙1 см навески составляет: Р 8,1˙ 0,16 12,96 г.
Ра 0,2˙ 12,96 2,592 г; Раб 0,1 ˙12,96 1,296; Рс 0,7 ˙12,96 9,072 г.
В примере использован алмаз АС32м 160/125; абразив карбоборид кремния с 0,2 мас. Мо:Ni 1:1; сплав медноникелевый.
Собранный блок керамических форм устанавливался на вибростенде. Навески зерен засыпались в формы частями, послойно в следующей последовательности: 1/3 Ра 1/2 Раб 1/3 Ра 1/2 Раб 1/3 Ра 1/5 Рс Рс остальное. Продолжительность виброутряски 10 с. Этажерка с 4 блоками форм переносилась в вакуумную печь. При температуре 1000оС давалась выдержка 5 мин, после чего стабилизировалась температура 1050±5оС при выдержке 100 с. При комнатной температуре разгружалась этажерка. Все 100 форм раскрывались для извлечения головок. Из партии 100 шт. головок были испытаны 10 шт. в сравнении с гальваническими аналогичного профиля.
Испытания проведены на стоматологической бормашине с гибким рукавом БЭТСГ-03 по следующему режиму: скорость вращения головки 3-10 тыс. об/мин; продольная подача 0,2 м/мин.
Результаты испытаний следующие: безотказная наработка каждой из 10 головок составила по сравнению с 2,5 ч гальванических.

Claims (2)

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОАБРАЗИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, при котором производят холодное прессование заготовки, включающей порошки алмазных зерен и карбоборидных зерен со связкой, полученную заготовку пропитывают связкой на основе медных сплавов, отличающийся тем, что для пропитки заготовок связкой берут блок-форму из корундовой керамики, порошки алмазных и карбоборидных зерен со связкой размещают в ней послойно по меньшей мере в два слоя, верхний слой формируют из материала связки, а в качестве связки, входящей в смесь с карбоборидными зернами, берут порошок металла, образующий соединение с углеродом и бором, в количестве 0,02 0,2% массы металлоабразивного элемента, при этом карбоборидных зерен берут в количестве 5 10% массы металлоабразивного элемента и фракции более низкой, чем фракция алмазных зерен.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве указанного порошка металла берут металл, выбранный из группы: Mo, Ni, Cr или их смесь.
RU93006692A 1993-02-03 1993-02-03 Способ изготовления металлоабразивных элементов RU2042499C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93006692A RU2042499C1 (ru) 1993-02-03 1993-02-03 Способ изготовления металлоабразивных элементов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93006692A RU2042499C1 (ru) 1993-02-03 1993-02-03 Способ изготовления металлоабразивных элементов

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93006692A RU93006692A (ru) 1995-05-10
RU2042499C1 true RU2042499C1 (ru) 1995-08-27

Family

ID=20136758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93006692A RU2042499C1 (ru) 1993-02-03 1993-02-03 Способ изготовления металлоабразивных элементов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2042499C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2584314C2 (ru) * 2013-01-28 2016-05-20 Андрей Евгеньевич Малашко Износостойкий элемент, взаимодействующий с абразивной средой

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1705052, кл. B 24D 3/34, опубл. 1992. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2584314C2 (ru) * 2013-01-28 2016-05-20 Андрей Евгеньевич Малашко Износостойкий элемент, взаимодействующий с абразивной средой

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4643741A (en) Thermostable polycrystalline diamond body, method and mold for producing same
US3725015A (en) Process for forming high density refractory shapes and the products resulting therefrom
US3175260A (en) Process for making metal carbide hard surfacing material and composite casting
JP2921893B2 (ja) 複雑な内部形態を有する複合体物品の製造方法
US4017480A (en) High density composite structure of hard metallic material in a matrix
US6179886B1 (en) Method for producing abrasive grains and the composite abrasive grains produced by same
US4440573A (en) Method for producing diamond compact
EP0019824B1 (en) Polycrystalline diamond body and method of making same
JPS6213307B2 (ru)
US5346517A (en) Method of manufacturing inserts preferably for machining of heat resistant materials
JPH08120445A (ja) Ti−Al合金ターゲット材の製造方法
Su et al. Microstructure and performance characterization of Co-based diamond composites fabricated via fused deposition molding and sintering
US4743512A (en) Method of manufacturing flat forms from metal powder and product formed therefrom
RU2042499C1 (ru) Способ изготовления металлоабразивных элементов
US4453951A (en) Process for the production of silicone carbide composite
KR910001357B1 (ko) 내마모층을 형성하는 방법
US5186724A (en) Shaped bodies for drilling or cutting hard materials
RU2000103494A (ru) Алмазосодержащий слоистый композит и способ его получения
WO2014038973A1 (ru) Шаровой затвор из кермета и способ его изготовления
JP3834283B2 (ja) 複合材料及びその製造方法
KR830000311B1 (ko) 구형의 비내화성 금속분말이 침투된 주조금속제품의 제조공정
SU1007830A1 (ru) Способ изготовлени изделий из карбида бора
JPH0683890B2 (ja) 成形機用耐摩耗部材の製造方法
Budak et al. The effects of Co addition on the mechanical and microstructural properties of the matrix material of a Fe-based marble cutting tool
CH444701A (fr) Procédé de fabrication d'outils diamantés