RU2282530C1 - Copper base metallic binder for making tool on base of super-hard materials - Google Patents
Copper base metallic binder for making tool on base of super-hard materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2282530C1 RU2282530C1 RU2005100062/02A RU2005100062A RU2282530C1 RU 2282530 C1 RU2282530 C1 RU 2282530C1 RU 2005100062/02 A RU2005100062/02 A RU 2005100062/02A RU 2005100062 A RU2005100062 A RU 2005100062A RU 2282530 C1 RU2282530 C1 RU 2282530C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- titanium
- boron
- copper
- base
- nickel
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к изготовлению инструмента на основе сверхтвердых материалов, например алмаза, нитрида бора, а именно металлической связки для изготовления шлифовальных кругов, брусков, сегментов, предназначенных для механической обработки металлических и керамических деталей.The invention relates to the manufacture of tools based on superhard materials, such as diamond, boron nitride, namely a metal bond for the manufacture of grinding wheels, bars, segments, intended for the machining of metal and ceramic parts.
Известна металлическая связка для изготовления алмазного инструмента (а.с. СССР №1021586 В 24 D 3/06), в состав которой входят следующие компоненты, мас.%:Known metal binder for the manufacture of diamond tools (AS USSR No. 1021586 B 24 D 3/06), which includes the following components, wt.%:
Недостатком инструмента, изготовленного на указанной связке, является сравнительная дороговизна отдельных компонентов, например кобальта, высокие температуры спекания преимущественно с применением вакуума, а также сравнительно быстрое засаливание и потеря режущей способности, - особенно в отсутствие интенсивного охлаждения.The disadvantage of the tool made on the specified binder is the comparative high cost of the individual components, for example cobalt, high sintering temperatures mainly using vacuum, as well as the relatively quick salting and loss of cutting ability, especially in the absence of intensive cooling.
Известна металлическая связка для изготовления абразивного инструмента (Патент РФ №2113912 В 24 D 3/06), содержащая, мас.%:Known metal bond for the manufacture of abrasive tools (RF Patent No. 2113912 B 24 D 3/06), containing, wt.%:
Недостатком указанной металлической связки являются недостаточная твердость и относительно невысокая стойкость при механической обработке керамических материалов с высоким содержанием твердых включений (кварц, агат и др.).The disadvantage of this metal bond is insufficient hardness and relatively low resistance to the machining of ceramic materials with a high content of solids (quartz, agate, etc.).
Указанный состав металлической связки является наиболее близким к предлагаемому составу металлической связки и выбран в качестве прототипа.The specified composition of the metal binder is the closest to the proposed composition of the metal binder and is selected as a prototype.
Задачей предлагаемого изобретения является расширение области применения инструмента на основе сверхтвердых материалов - СТМ (алмаза, нитрида бора) - при обработке материалов с широким спектром твердости без снижения коэффициента шлифования при отсутствии интенсивного охлаждения.The objective of the invention is to expand the scope of application of a tool based on superhard materials - STM (diamond, boron nitride) - in the processing of materials with a wide range of hardness without reducing the grinding coefficient in the absence of intensive cooling.
Поставленная задача достигается тем, что связка на основе меди, содержащая медь, олово, свинец, никель, бор, дополнительно содержит титан, гидрид титана, алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is achieved in that the copper-based binder containing copper, tin, lead, nickel, boron, additionally contains titanium, titanium hydride, aluminum in the following ratio of components, wt.%:
Размер частиц компонентов связки должен быть не более 2 мкм.The particle size of the components of the ligament should be no more than 2 microns.
Гидрид титана вводят для улучшения прочности закрепления частиц сверхтвердых материалов в металлической связке. Алюминий вводят для снижения температуры начала экзотермической реакции при спекании.Titanium hydride is introduced to improve the strength of the fastening of particles of superhard materials in a metal binder. Aluminum is introduced to lower the temperature of the onset of the exothermic reaction during sintering.
Введение в металлическую связку титана приводит в процессе спекания к образованию боридов титана, обладающих высокой твердостью и износостойкостью, а гидрид титана, разлагаясь, образует активный титан, взаимодействующий с поверхностью частиц сверхтвердых материалов, усиливая их закрепление в связке через пленку карбидов, а также выделяет водород, являющийся хорошим восстановителем окисных пленок, что улучшает стойкость системы и ее высокую механическую прочность.The introduction of titanium into the metal binder during sintering leads to the formation of titanium borides with high hardness and wear resistance, and titanium hydride, decomposing, forms active titanium, interacting with the surface of particles of superhard materials, enhancing their fixation in the binder through a carbide film, and also releases hydrogen , which is a good reducing agent for oxide films, which improves the stability of the system and its high mechanical strength.
Инструмент, изготовленный на этой связке, обладает высокими значениями коэффициента шлифования, высокой стойкостью в условиях отсутствия интенсивного охлаждения при различных видах обработки гранитов, керамических и металлических материалов, в том числе абразивных инструментов на керамической связке. Высокие механические характеристики связки определяют также применение порошков компонентов с размером частиц, не превышающих 2 мкм.A tool made on this bond has high grinding coefficient, high resistance in the absence of intensive cooling for various types of processing of granites, ceramic and metal materials, including abrasive tools on a ceramic bond. The high mechanical characteristics of the ligament also determine the use of powders of components with a particle size not exceeding 2 microns.
Изготовление инструмента на предлагаемой металлической связке на основе сверхтвердых материалов осуществляется известными методами порошковой металлургии.The manufacture of the tool on the proposed metal binder based on superhard materials is carried out by known methods of powder metallurgy.
Смесь сверхтвердого материала (алмаз, нитрид бора и др.) и металлической связки в определенном соотношении засыпают в пресс-форму, производят холодное прессование смеси при удельном давлении ~700 МПа. Затем пресс-форму нагревают до температуры 650-700°С и после фиксирования начала роста температуры (начала экзотермической реакции) осуществляют горячую допрессовку при удельном давлении ~300 МПа.A mixture of superhard material (diamond, boron nitride, etc.) and a metal binder in a certain ratio is poured into the mold, the mixture is cold pressed at a specific pressure of ~ 700 MPa. Then the mold is heated to a temperature of 650-700 ° C and after fixing the beginning of the temperature increase (the beginning of the exothermic reaction), hot pressing is carried out at a specific pressure of ~ 300 MPa.
Примеры составов связок, использованных для изготовления шлифовальных кругов на основе нитрида бора, конкретно поликристаллического Эльбора марки ЛД 630/500 для абразивного производства и их свойства приведены в таблице. Шлифовальные круги на предлагаемой связке и связке-прототипе были испытаны на операции шлифования гранита с высоким содержанием кварца. При изготовлении инструмента использовали компоненты с размером частиц не более 2 мкм.Examples of bond formulations used to make grinding wheels based on boron nitride, specifically polycrystalline Elbor grade LD 630/500 for abrasive production and their properties are shown in the table. Grinding wheels on the proposed bunch and bunch prototype were tested on the operation of grinding granite with a high content of quartz. In the manufacture of the tool used components with a particle size of not more than 2 microns.
Из приведенных экспериментальных данных видно, что указанные пределы содержания в связке бора и титана определяют широкое варьирование твердости металлической связки в пределах 70-120 НВ, что приемлемо для обработки большинства керамических и металлических материалов.It can be seen from the experimental data that the indicated limits of the content of boron and titanium in the binder determine a wide variation in the hardness of the metal binder within 70-120 HB, which is acceptable for processing most ceramic and metal materials.
Круги на предлагаемой металлической связке имеют значение предела прочности на сжатие на ~30% выше таковых на связке-прототипе, что позволяет использовать их для обработки твердых материалов при повышенных режимах обработки.The circles on the proposed metal binder have a compressive strength value of ~ 30% higher than those on the prototype binder, which allows them to be used for processing solid materials at elevated processing conditions.
Повышенные механические характеристики кругов на предлагаемой металлической связке обусловили увеличение коэффициента шлифования на ~20% (см. таблицу).The increased mechanical characteristics of the circles on the proposed metal bond led to an increase in the grinding coefficient by ~ 20% (see table).
Выход за указанные пределы содержания ряда компонентов отрицательно сказывается на качественных характеристиках инструмента, а именно:Going beyond the specified limits of the content of a number of components negatively affects the qualitative characteristics of the tool, namely:
- снижается предел прочности на сжатие на 20% в случае увеличения содержания свинца, никеля, уменьшения содержания гидрида титана;- the compressive strength is reduced by 20% in the case of an increase in the content of lead, nickel, and a decrease in the content of titanium hydride;
- понижается коэффициент шлифования на 15% в случае уменьшения содержания никеля, бора, титана.- decreases the grinding coefficient by 15% in the case of a decrease in the content of nickel, boron, titanium.
Использование компонентов с размером частиц более 2 мкм приводит к снижению коэффициента шлифования на 15%.The use of components with a particle size of more than 2 microns leads to a decrease in the grinding coefficient by 15%.
Предлагаемая связка используется для изготовления абразивного инструмента, предназначенного для обработки керамических, металлических материалов, а также гранитов различной твердости.The proposed bundle is used for the manufacture of abrasive tools designed for processing ceramic, metal materials, as well as granites of various hardness.
2. Коэффициент шлифования - отношение объема снятого материала к объему изношенной части круга.Note. 1. The hardness of the compressive strength, impact strength was determined according to GOST 25 / 503-80, GOST 9454-78, respectively.
2. Grinding coefficient - the ratio of the volume of the removed material to the volume of the worn part of the circle.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005100062/02A RU2282530C1 (en) | 2005-01-11 | 2005-01-11 | Copper base metallic binder for making tool on base of super-hard materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005100062/02A RU2282530C1 (en) | 2005-01-11 | 2005-01-11 | Copper base metallic binder for making tool on base of super-hard materials |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2282530C1 true RU2282530C1 (en) | 2006-08-27 |
Family
ID=37061253
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005100062/02A RU2282530C1 (en) | 2005-01-11 | 2005-01-11 | Copper base metallic binder for making tool on base of super-hard materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2282530C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108908148A (en) * | 2018-06-26 | 2018-11-30 | 苏州科技大学 | A kind of production method of high-entropy alloy soldering cubic boron nitride grinding wheel |
-
2005
- 2005-01-11 RU RU2005100062/02A patent/RU2282530C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108908148A (en) * | 2018-06-26 | 2018-11-30 | 苏州科技大学 | A kind of production method of high-entropy alloy soldering cubic boron nitride grinding wheel |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8936665B2 (en) | Diamond metal composite | |
CN103561911B (en) | Superhard construction body, tool elements and preparation method thereof | |
CN104451322B (en) | A kind of tungsten carbide base carbide alloy and preparation method thereof | |
US20090181238A1 (en) | Cubic boron nitride compact | |
KR20180075502A (en) | Sintered body and manufacturing method thereof | |
US7348286B2 (en) | Ceramic composite material and method of its manufacture | |
CN101255512A (en) | Boron-containing titanium carbide nitride based metal ceramic cutter material and preparation technique thereof | |
JP2005519018A (en) | Method for making a high density tungsten carbide ceramic body | |
US4788166A (en) | High-hardness sintered article and method for manufacture thereof | |
JP2018509372A (en) | Crushable ceramic bonded diamond composite particles and method for producing the same | |
JP2000247746A (en) | Cutting tool of cubic boron nitride-based sintered compact | |
SU967786A1 (en) | Metallic binder for diamond tool | |
US20050226691A1 (en) | Sintered body with high hardness for cutting cast iron and the method for producing same | |
RU2282530C1 (en) | Copper base metallic binder for making tool on base of super-hard materials | |
JPS63145726A (en) | Production of cubic boron nitride-base ultra-high pressure sintereo material for cutting tool | |
JP5087776B2 (en) | Method for producing a composite diamond body | |
JP2011098875A (en) | Cubic boron nitride sintered compact | |
JP5008789B2 (en) | Super hard sintered body | |
Hwang et al. | Diamond cutting tools with a Ni 3 Al matrix processed by reaction pseudo-hipping | |
JP2022504253A (en) | Hard metal with microstructure to improve toughness | |
CN115256250B (en) | Diamond ceramic grinding tool for cutting thick bricks and preparation method thereof | |
JPS6240340A (en) | Diamond-type sintered material for cutting tool | |
KR20120062724A (en) | Boron suboxide composite material | |
CN109972017B (en) | Cemented carbide tool material for high-speed cutting and method for manufacturing cemented carbide tool | |
JP3458533B2 (en) | Manufacturing method of WC-based cemented carbide cutting tool |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160112 |