RU2534670C1 - Hard alloy strengthening method - Google Patents
Hard alloy strengthening method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2534670C1 RU2534670C1 RU2013126848/02A RU2013126848A RU2534670C1 RU 2534670 C1 RU2534670 C1 RU 2534670C1 RU 2013126848/02 A RU2013126848/02 A RU 2013126848/02A RU 2013126848 A RU2013126848 A RU 2013126848A RU 2534670 C1 RU2534670 C1 RU 2534670C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- hard
- hours
- strength
- hardness
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к способам термического упрочнения изделий порошковой металлургии, в частности к изделиям из твердых сплавов, применяемым для холодной и горячей механической обработки металлов и сплавов, например, резанием.The invention relates to mechanical engineering, mainly to methods of thermal hardening of powder metallurgy products, in particular to products from hard alloys used for cold and hot machining of metals and alloys, for example, by cutting.
Известен способ термической обработки изделий из карбидсодержаших твердых сплавов с помощью закалки [Лошак М.Г. Прочность и долговечность твердых сплавов. - Киев: Наукова думка, 1984. - 218 с.], при котором температура закалки всегда выбирается ниже температуры эвтектики компонентов твердого сплава: монокарбида вольфрама и цементирующей кобальтовой связки. Недостатками известного способа являются малая степень упрочнения режущих пластин из твердых сплавов и низкая стойкость их к воздействию ударных нагрузок.A known method of heat treatment of products from carbide-containing hard alloys using quenching [M. Loshak Strength and durability of hard alloys. - Kiev: Naukova Dumka, 1984. - 218 p.], At which the quenching temperature is always chosen below the eutectic temperature of the components of the hard alloy: tungsten monocarbide and cementing cobalt binder. The disadvantages of this method are the low degree of hardening of the cutting plates of hard alloys and their low resistance to impact loads.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ термической обработки изделий из карбидсодержаших твердых сплавов, полученных методом стационарного спекания в присутствии жидкой фазы, при котором температуру обработки выбирают в интервале температур 800-1400°C [Wu Yinfang. A survey of study on heat-treatment of cemented carbide. - Hard metals and hard materials. - 1993. - V.1, 1. - P.20-23 (прототип)], причем интервал температур, больших 1280°С, лежит выше температуры эвтектики (1280°C) компонентов твердого сплава. Таким образом, при термообработке в интервале температур 1280-1400°C происходит повторная рекристаллизация твердого сплава. Недостатками известного способа являются:Closest to the claimed method is a method of heat treatment of products from carbide-containing hard alloys obtained by stationary sintering in the presence of a liquid phase, in which the processing temperature is selected in the temperature range 800-1400 ° C [Wu Yinfang. A survey of study on heat-treatment of cemented carbide. - Hard metals and hard materials. - 1993. - V.1, 1. - P.20-23 (prototype)], and the temperature range greater than 1280 ° C lies above the eutectic temperature (1280 ° C) of the components of the hard alloy. Thus, during heat treatment in the temperature range 1280-1400 ° C, the recrystallization of the hard alloy occurs. The disadvantages of this method are:
- относительно малая степень упрочнения режущих пластин из твердых сплавов:- a relatively small degree of hardening of carbide inserts:
- низкая стойкость режущих пластин из твердых сплавов к воздействию ударных нагрузок.- low resistance of hard alloy cutting inserts to impact loads.
Заявляемое изобретение направлено на упрощение технического процесса термообработки: снижение температур термообработки, отсутствие применения закалочных ванн, увеличение стойкости.The claimed invention is aimed at simplifying the technical process of heat treatment: lowering the temperature of heat treatment, the absence of the use of quenching baths, increasing the resistance.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение технического процесса термообработки твердых сплавов, увеличение стойкости.The technical result of the invention is to simplify the technical process of heat treatment of hard alloys, increase resistance.
Техническая задача решается тем, что в способе термической обработки твердых сплавов, включающем спекание твердых сплавов при температуре 1650°C, охлаждение, после спекания производят отпуск в вакуумной печи при температуре 600°C в среде инертного газа, выдерживают в печи от 4 до 24 часов с последующим охлаждением вместе с печью в течение 2,5 часов.The technical problem is solved in that in the method of heat treatment of hard alloys, including sintering of hard alloys at a temperature of 1650 ° C, cooling, after sintering, leave in a vacuum furnace at a temperature of 600 ° C in an inert gas medium, incubated for 4 to 24 hours followed by cooling with the oven for 2.5 hours.
Для пояснения способа на чертеже показан внешний вид твердосплавных штабиков ВК8(а) и Т14К8(б), увеличение 1:1.To explain the method, the drawing shows the appearance of carbide racks VK8 (a) and T14K8 (b), an increase of 1: 1.
Способ осуществляют следующим образом:The method is as follows:
Спекание твердых сплавов осуществляли при температуре 1650°C, охлаждение после спекания, производят отпуск в вакуумной печи СГВ2.3/15ЭМ1 при температуре 600°C (вакуум 5×10-5 мм рт.ст), в среде инертного газа, длительность выдержки от 4 до 24 часов.Hard alloys were sintered at a temperature of 1650 ° C, cooled after sintering, tempering was carried out in a SGV2.3 / 15EM1 vacuum furnace at a temperature of 600 ° C (vacuum 5 × 10 -5 mm Hg), in an inert gas medium, the exposure time from 4 to 24 hours.
Сущность отпуска заключается в том, что в герметичном контейнере создается разреженная инертная атмосфера. С этой целью используется азот. Внутри контейнера размещают детали, которые подключают к отрицательному полюсу источника постоянного напряжения - катод. Анодом служит стенка контейнера. Между катодом и анодом включается высокое напряжение (500-1000 В). В этих условиях происходит ионизация газа. Образующиеся положительно заряженные ионы азота устремляются к отрицательному полюсу - катоду. Электрическое сопротивление газовой среды вблизм катода резко возрастает, вследствие чего почти все напряжение, подаваемое между анодом и катодом, падает на сопротивление вблизи катода, на расстоянии нескольких миллиметров от него. Благодаря этому создается очень высокая напряженность электрического поля вблизи катода.The essence of tempering is that a rarefied inert atmosphere is created in an airtight container. For this purpose, nitrogen is used. Inside the container, parts are placed that are connected to the negative pole of the constant voltage source - the cathode. The anode is the wall of the container. Between the cathode and the anode, a high voltage (500-1000 V) is turned on. Under these conditions, gas ionization occurs. The resulting positively charged nitrogen ions rush to the negative pole - the cathode. The electrical resistance of the gaseous medium near the cathode sharply increases, as a result of which almost all the voltage supplied between the anode and cathode falls on the resistance near the cathode, at a distance of several millimeters from it. This creates a very high electric field near the cathode.
Ионы азота, входя в эту зону высокой напряженности, разгоняются до больших скоростей и, соударяясь с деталью (катодом), внедряются в ее поверхность. При этом высокая кинетическая энергия, которую имели ионы азота, переходит в тепловую. В результате деталь за короткое время, примерно 15-30 мин, разогревается до температуры 600°С, при соударении ионов с поверхностью детали происходит выбивание ионов железа с ее поверхности. Благодаря этому происходит очистка поверхности от оксидных пленок.Nitrogen ions, entering this high-tension zone, accelerate to high speeds and, colliding with the part (cathode), penetrate into its surface. In this case, the high kinetic energy, which had nitrogen ions, goes into heat. As a result, the part in a short time, about 15-30 minutes, heats up to a temperature of 600 ° C, when ions collide with the surface of the part, iron ions are knocked out of its surface. Due to this, the surface is cleaned of oxide films.
После отпуска в вакуумной печи охлаждение твердых сплавов проводили вместе с печью в течение 2,5 часов.After tempering in a vacuum furnace, the cooling of hard alloys was carried out together with the furnace for 2.5 hours.
До и после отпуска в инертной среде была определена твердость (таблица 1, 2) и прочность при изгибе (таблица 3).Before and after tempering in an inert medium, hardness (table 1, 2) and bending strength (table 3) were determined.
Результаты исследований на данном этапе показали, что отпуск в вакууме эффективно проводить для сплава Т14К8. С увеличением длительности выдержки от 4 до 24 часов твердость увеличивается от 10% до 40%, прочность - от 10% до 90%. Лучший режим отпуска при длительности выдержки 16 часов: твердость увеличилась на 40%, прочность - на 90%.The results of studies at this stage showed that vacuum tempering is effectively carried out for the T14K8 alloy. With an increase in exposure time from 4 to 24 hours, hardness increases from 10% to 40%, strength - from 10% to 90%. The best tempering regime with a exposure time of 16 hours: hardness increased by 40%, strength by 90%.
Для сплава ВК8 проведение отпуска в инертной атмосфере приводит к увеличению твердости и прочности на 10-40%.For VK8 alloy, tempering in an inert atmosphere leads to an increase in hardness and strength by 10–40%.
Влияние температуры отжига на износ поверхности (таблица 4) твердых сплавов ВК8 и Т14К8 изучено в следующей серии экспериментов. Резание проводилось торцевым точением от центра к периферии n=400, t=1 час, s=0,1 мм/об. Коэффициент стойкости (определяли как отношение износостойкости до и после отпуска в инертной атмосфере) увеличился в 3-6 раз.The effect of annealing temperature on surface wear (table 4) of VK8 and T14K8 hard alloys was studied in the following series of experiments. Cutting was carried out by end turning from the center to the periphery n = 400, t = 1 hour, s = 0.1 mm / rev. The coefficient of resistance (defined as the ratio of wear resistance before and after tempering in an inert atmosphere) increased by 3-6 times.
Проанализировали результаты проведенных экспериментальных работ по повышению физико-механических свойств твердых сплавов групп ВК и ТК и провели сравнение с прототипом (таблица 4). Была проведена термообработка с нагревом образцов в инертной среде при температуре 600°C, с выдержкой от 4 до 24 часов. Твердость увеличилась от 10 до 40%, прочность - от 10% до 90%, коэффициент стойкости увеличился в 3-6 раз.We analyzed the results of experimental work to improve the physicomechanical properties of hard alloys of VK and TK groups and compared with the prototype (table 4). Heat treatment was carried out with heating the samples in an inert medium at a temperature of 600 ° C, with a holding time of 4 to 24 hours. Hardness increased from 10 to 40%, strength - from 10% to 90%, the coefficient of resistance increased by 3-6 times.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013126848/02A RU2534670C1 (en) | 2013-06-11 | 2013-06-11 | Hard alloy strengthening method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013126848/02A RU2534670C1 (en) | 2013-06-11 | 2013-06-11 | Hard alloy strengthening method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2534670C1 true RU2534670C1 (en) | 2014-12-10 |
Family
ID=53285588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013126848/02A RU2534670C1 (en) | 2013-06-11 | 2013-06-11 | Hard alloy strengthening method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2534670C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2631548C1 (en) * | 2016-12-30 | 2017-09-25 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Завод Технической Керамики" | Method for producing tungsten carbide-based hard alloy products |
RU2758706C1 (en) * | 2021-03-16 | 2021-11-01 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Оренбургский государственный университет» | Method for sintered hard alloy t15k6 treatment by thermocycling |
RU2784905C1 (en) * | 2022-03-25 | 2022-11-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" | Method for obtaining a plate from hard alloy vk8 for cutting tools |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1678532A1 (en) * | 1989-04-11 | 1991-09-23 | Предприятие П/Я В-8534 | Method of heat treatment of a carbide-tipped tool |
JP2910293B2 (en) * | 1991-03-25 | 1999-06-23 | 三菱マテリアル株式会社 | Manufacturing method of tungsten carbide based cemented carbide cutting tool coated with hard layer |
RU2145916C1 (en) * | 1998-08-07 | 2000-02-27 | Чеховой Анатолий Николаевич | Method for making hard alloy cermet articles |
RU2181643C2 (en) * | 2000-04-17 | 2002-04-27 | Научно-исследовательский институт механики Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова | Method of hardening of products from carbide-containing alloys |
-
2013
- 2013-06-11 RU RU2013126848/02A patent/RU2534670C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1678532A1 (en) * | 1989-04-11 | 1991-09-23 | Предприятие П/Я В-8534 | Method of heat treatment of a carbide-tipped tool |
JP2910293B2 (en) * | 1991-03-25 | 1999-06-23 | 三菱マテリアル株式会社 | Manufacturing method of tungsten carbide based cemented carbide cutting tool coated with hard layer |
RU2145916C1 (en) * | 1998-08-07 | 2000-02-27 | Чеховой Анатолий Николаевич | Method for making hard alloy cermet articles |
RU2181643C2 (en) * | 2000-04-17 | 2002-04-27 | Научно-исследовательский институт механики Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова | Method of hardening of products from carbide-containing alloys |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Wu Yinfang, A survey of study on heat-treatment of cemented carbide. Hard metals and hard materials, 1993, v.1, p.20-23. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2631548C1 (en) * | 2016-12-30 | 2017-09-25 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Завод Технической Керамики" | Method for producing tungsten carbide-based hard alloy products |
RU2758706C1 (en) * | 2021-03-16 | 2021-11-01 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Оренбургский государственный университет» | Method for sintered hard alloy t15k6 treatment by thermocycling |
RU2784905C1 (en) * | 2022-03-25 | 2022-11-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" | Method for obtaining a plate from hard alloy vk8 for cutting tools |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2534670C1 (en) | Hard alloy strengthening method | |
Yu et al. | Boriding of mild steel using the spark plasma sintering (SPS) technique | |
Plotnikova et al. | Perspective of high energy heating implementation for steel surface saturation with carbon | |
Jia et al. | Effect of heat treatment on the microstructure and mechanical properties of blended elemental Ti–6Al–4V produced by powder forging | |
Çavdar et al. | Mechanical properties and hardness results of the medium frequency induction sintered iron based powder metal bushings | |
Kupczyk et al. | High durability of cutting insert edges made of nanocrystalline cemented carbides | |
Özbek et al. | Surface properties of M2 steel treated by pulse plasma technique | |
RU2654161C1 (en) | Method or local ionic nitriding of steel articles in glow discharge with magnetic field | |
RU2528539C1 (en) | Production of cutting tools from carbide-beating alloys of tungsten and titanium-tungsten groups | |
CN103255280A (en) | Molybdenum-containing bearing steel surface strengthening process | |
RU2688009C1 (en) | Surface hardening method of steel part | |
CN103122444A (en) | Novel ion nitriding furnace with hot air circulation function | |
WO2015188796A1 (en) | Method of heat treatment of bearing steel | |
WO2016181847A1 (en) | Method for surface nitriding titanium material | |
Pavanati et al. | Sintering unalloyed iron in abnormal glow discharge with superficial chromium enrichment | |
Ostroverkhov et al. | Non-self-sustained low-pressure glow discharge for nitriding steels and alloys | |
RU2386705C1 (en) | Steel items hardening method | |
Li et al. | Wear and corrosion resistance of AZ31 magnesium alloy irradiated by high-intensity pulsed ion beam | |
Tan et al. | Annealing behaviour and transient high-heat loading performance of different grade fine-grained tungsten | |
RU2758706C1 (en) | Method for sintered hard alloy t15k6 treatment by thermocycling | |
Teh et al. | A Study on the Surface Hardness Obtained by Nitriding with a Plasma Focus Machine | |
RU2599950C1 (en) | Method for ion-plasma nitriding of parts from tool steel | |
Zhang et al. | Compression superplasticity of ultrahigh carbon steel in electric field | |
王国强 et al. | Effect of Heat Treatment Process on Microstructure and Mechanical Properties of Titanium Alloy Ti6246 | |
RU2693238C1 (en) | Hard alloys hardening method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150612 |