RU2432250C2 - Связка для изготовления алмазного инструмента - Google Patents
Связка для изготовления алмазного инструмента Download PDFInfo
- Publication number
- RU2432250C2 RU2432250C2 RU2009146948/02A RU2009146948A RU2432250C2 RU 2432250 C2 RU2432250 C2 RU 2432250C2 RU 2009146948/02 A RU2009146948/02 A RU 2009146948/02A RU 2009146948 A RU2009146948 A RU 2009146948A RU 2432250 C2 RU2432250 C2 RU 2432250C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- binder
- tungsten carbide
- tin
- cobalt
- copper
- Prior art date
Links
Landscapes
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при изготовлении металлической связки для алмазного инструмента, используемого в строительстве, например, для резки и сверления отверстий в фасадных панелях из материалов типа искусственных гранитов. Связка содержит кобальт, медь, олово и твердый наполнитель. В качестве последнего она содержит карбид вольфрама с размерностью частиц 40-50 мкм при следующем соотношении компонентов, в мас.%: кобальт 40,0-80,0; медь 10,0-30,0; олово 1,0-10,0; карбид вольфрама с размерностью частиц 40-50 мкм 5,0-20,0. Дополнительно она содержит нанодисперсные частицы материала, выбранного из группы: карбид вольфрама, оксид алюминия и оксид циркония или смеси частиц из этих материалов, в количестве 1,0-3,5% от веса связки. В результате повышается износостойкость инструмента при обработке труднообрабатываемых материалов.
Description
Изобретение относится к производству алмазного инструмента, в частности к составам металлических связок для изготовления алмазного инструмента, используемого в строительстве, например, для резки и сверления отверстий в фасадных панелях, изготавливаемых из материалов типа "искусственный гранит" и подобных.
Известны металлические связки для обработки природных и искусственных строительных и других материалов, содержащие в качестве основы сплав медь-олово и включающие кобальт и карбид вольфрама (авт. свид. СССР №673442, кл. B24D 3/06, 1977 г., №709350, кл. B24D 3/06, 1978 г.). Однако при обработке материалов, типа искусственных гранитов, такие связки имеют недостаточную износостойкость, в частности из-за плохого удержания алмаза в связке.
Известна металлическая связка, содержащая в качестве основы кобальт и включающая медь, олово и карбид хрома (авт. свид. №1021586, кл. B24D 3/06, 1983 г.). В этой связке кобальт, являющийся основой, обеспечивает надежное удержание алмазов за счет адгезионного сцепления зерен с кобальтом при горячем прессовании, а также достаточно высокую прочность и ударную вязкость. Карбид хрома, введенный в связку, служит упрочняющим компонентом, повышая его твердость и износостойкость. Однако при работе инструмента в условиях силового резания и динамических нагрузок износостойкость такого инструмента недостаточна.
Технической задачей изобретения является создание металлической связки, которая позволит повысить износостойкость инструмента при обработке труднообрабатываемых материалов с высоким содержанием абразивного наполнителя.
Технический результат достигается тем, что связка для изготовления алмазного инструмента, содержащая кобальт, медь, олово и твердый наполнитель, в качестве твердого наполнителя содержит карбид вольфрама с размерностью частиц 40-50 мкм при следующем соотношении компонентов, в мас.%:
кобальт | 40,0-80,0 |
медь | 10,0-30,0 |
олово | 1,0-10,0 |
карбид вольфрама | |
с размерностью частиц | |
40-50 мкм | 5,0-20,0, |
при этом она дополнительно содержит нанодисперсные частицы материала, выбранного из группы: карбид вольфрама, оксид алюминия и оксид циркония или смеси частиц из этих материалов, в количестве 1,0-3,5% от веса связки.
Высокое содержание кобальта 40,0-80,0 вес.% обеспечивает прочное удержание частиц алмаза в связке, прочность и высокую ударную вязкость инструмента. Медь и олово обычно вводят в связку для снижения температуры спекания инструмента, при которой алмазный порошок сохраняет свои свойства, имеет минимальное окисление, графитизацию и т.п. Количество меди и олова выбрано таким, чтобы образующаяся при горячем прессовании легкоплавкая бронза не вытекала из пресс-формы и обеспечивала температуру спекания связки не выше 800°С.
Карбид вольфрама в количестве 5-20% вместе с кобальтом придает связке прочность, но в отличие от карбида хрома сообщает ей необходимую вязкость. Однако при обработке высоконаполненных абразивных материалов инструмент с таким содержанием карбида вольфрама имеет недостаточную износостойкость. Введение карбида вольфрама в больших количествах для дальнейшего повышения износостойкости инструмента недопустимо, т.к. при больших количествах карбида вольфрама связка будет охрупчиваться. Поэтому предлагается в связку вводить дисперсный упрочнитель - твердый компонент в виде нанодисперсных частиц материала, выбранного из группы карбида вольфрама и оксидов алюминия и циркония. Содержание наночастиц в количестве 1,0-3,5 вес.% достаточно для дисперсного упрочнения связки, повышения ее износостойкости с сохранением достигнутой прочности и вязкости.
Количество всех компонентов выбрано таким образом, чтобы получить требуемые характеристики инструмента. Отклонение от выбранного содержания любого компонента приведет к нарушению этих характеристик связки.
В качестве материала наночастиц выбраны карбид вольфрама, оксиды алюминия и циркония. Эти материалы могут играть роль дисперсного упрочнения связки на кобальтовой основе. Однако предпочтительными являются карбид вольфрама и оксид алюминия, введение которых позволяет получить максимальные результаты.
Все компоненты связки для изготовления инструмента обычно берут размерностью 40-50 мкм, частицы наноразмерного твердого компонента связки имеют размерность предпочтительно 1-100 нм.
На основе предложенной связки были изготовлены сверла для сверления "искусственного гранита". В качестве режущих зерен в связку вводили алмаз марки АС 160 зернистостью 315/250 в количестве 8-15% концентрации (75-150% по алмазной методике расчета содержания алмазов в алмазном инструменте). Сверла изготавливали методом порошковой металлургии: в пресс-форму укладывали шихту, содержащую алмазный порошок, и связку и подвергали ее горячему прессованию при давлении 2000-3000 кг/см2 и температуре 750°С.
Ниже приведены составы связок для изготовления инструмента для сверления. Компоненты связки даны в мас.%:
Составы связок | №1 | №2 | №3 |
Кобальт | 40,0 | 67,0 | 80,0 |
Медь | 30,0 | 20,0 | 10,0 |
Олово | 10,0 | 8,0 | 1,0 |
Карбид вольфрама | 20,0 | 5,0 | 9,0 |
Твердый компонент - наночастицы оксида алюминия, оксид циркония, карбида вольфрама, введенный в связку выше 100,0% | 1,0 | 2,5 | 3,5 |
Полученным инструментом сверлили «искусственный гранит» марки керамогранит при следующих режимах обработки: скорость вращения сверла 7000 об/мин, подача - 10 мм/мин, СОЖ - вода. Были получены следующие результаты: сверлом на связке №1 было просверлено 420 отверстий, на связке №2 - 485 отверстий, на связке №3 - 457 отверстий. Контрольным сверлом, состав связки которого аналогичен составу связки по прототипу, было просверлено 320 отверстий.
Как видно из результатов испытаний, разработанный состав связки позволил повысить износостойкость инструмента в 1,3-1,5 раза.
Claims (1)
- Связка для изготовления алмазного инструмента, содержащая кобальт, медь, олово и твердый наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве твердого наполнителя она содержит карбид вольфрама с размерностью частиц 40-50 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.%:
кобальт 40,0-80,0 медь 10,0-30,0 олово 1,0-10,0 карбид вольфрама с размерностью частиц 40-50 мкм 5,0-20,0,
при этом она дополнительно содержит нанодисперсные частицы материала, выбранного из группы: карбид вольфрама, оксид алюминия и оксид циркония или смеси частиц из этих материалов, в количестве 1,0-3,5% от веса связки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009146948/02A RU2432250C2 (ru) | 2009-12-18 | 2009-12-18 | Связка для изготовления алмазного инструмента |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009146948/02A RU2432250C2 (ru) | 2009-12-18 | 2009-12-18 | Связка для изготовления алмазного инструмента |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009146948A RU2009146948A (ru) | 2011-06-27 |
RU2432250C2 true RU2432250C2 (ru) | 2011-10-27 |
Family
ID=44738578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009146948/02A RU2432250C2 (ru) | 2009-12-18 | 2009-12-18 | Связка для изготовления алмазного инструмента |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2432250C2 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2525192C1 (ru) * | 2013-05-07 | 2014-08-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова Сибирского отделения Российской академии наук | Способ приготовления твердосплавной шихты с упрочняющими частицами наноразмера |
RU2588928C1 (ru) * | 2014-12-02 | 2016-07-10 | Евгений Георгиевич Соколов | Композиционный припой для пайки абразивных инструментов из сверхтвердых материалов |
RU2725485C1 (ru) * | 2019-09-09 | 2020-07-02 | Александр Витальевич Озолин | Связка для изготовления алмазного инструмента |
RU2813253C1 (ru) * | 2023-07-17 | 2024-02-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Способ получения мелкозернистой структуры в спеченных материалах |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD1098Z (ru) * | 2015-12-03 | 2017-09-30 | Евгений ЮРЧЕНКО | Способ получения абразивного материала на алюминиевой связке |
-
2009
- 2009-12-18 RU RU2009146948/02A patent/RU2432250C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2525192C1 (ru) * | 2013-05-07 | 2014-08-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова Сибирского отделения Российской академии наук | Способ приготовления твердосплавной шихты с упрочняющими частицами наноразмера |
RU2588928C1 (ru) * | 2014-12-02 | 2016-07-10 | Евгений Георгиевич Соколов | Композиционный припой для пайки абразивных инструментов из сверхтвердых материалов |
RU2725485C1 (ru) * | 2019-09-09 | 2020-07-02 | Александр Витальевич Озолин | Связка для изготовления алмазного инструмента |
RU2813253C1 (ru) * | 2023-07-17 | 2024-02-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Способ получения мелкозернистой структуры в спеченных материалах |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009146948A (ru) | 2011-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9956666B2 (en) | Cutting element and a method of manufacturing a cutting element | |
CN106881671A (zh) | 一种多层钎焊金刚石工具及其制备方法 | |
US20180118628A1 (en) | Sintered polycrystalline cubic boron nitride body | |
RU2432250C2 (ru) | Связка для изготовления алмазного инструмента | |
CN105624505B (zh) | 一种金属基超硬复合材料及其制备方法 | |
JP2010523355A (ja) | 工具 | |
CN107263737A (zh) | 一种硬质合金圆锯片 | |
CN108747852A (zh) | 一种金刚石磨具及其制备方法 | |
KR20080077148A (ko) | 다금속 분말 및 그로부터 생산된 소결 컴포넌트 | |
CN107838417B (zh) | 一种铁铝基结合剂金刚石工具及其制备方法 | |
CN106625198A (zh) | 含氧化锆的复合型超硬珩磨油石及其制备方法 | |
Smirnov et al. | The Possibilities of Creation and the Prospects of Application of a Binder with the Matrix-Filled Structure «Tin Bronze–the Mechanically Alloyed Granules» for Production of Diamond Tools | |
RU2594923C2 (ru) | Шлифовальный инструмент для обработки хрупких материалов и способ изготовления шлифовального инструмента | |
JP2009154224A (ja) | 耐摩耗性に優れた炭窒化チタン基サーメット製切削工具 | |
MX2008010856A (es) | Punta de corte, metodo para fabricar la punta de corte y herramienta de corte. | |
CN105672891A (zh) | 一种高热稳定性聚晶金刚石复合片 | |
CN105174961A (zh) | 采煤机截齿用金属陶瓷材料 | |
GB2383799A (en) | Diamond containing cermet | |
JP5263500B2 (ja) | 複層構造ダイヤモンド基焼結体、ダイヤモンド工具及びその製造方法 | |
JP4781934B2 (ja) | アルミニウム合金基複合材料の製造方法 | |
CN115449661B (zh) | 一种梯度结构的金属陶瓷材料及其制备方法 | |
RU2725485C1 (ru) | Связка для изготовления алмазного инструмента | |
JP2006104540A (ja) | 超硬合金 | |
JP2000052085A (ja) | ダイヤモンド基超高圧焼結体と下地超硬合金とからなるろう付けタイプの高性能超高圧切削工具 | |
DE3719966A1 (de) | Metallische bindung auf der basis von kupfer fuer die herstellung der arbeitsschicht eines schleifwerkzeuges |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161219 |