SE435048B - Forfarande for framstellning av polykristallin kubisk bornitrid - Google Patents

Description

vaovszo-6 f »~ Vidare är ett förfarande för framställning av bornitrid med kubisk kristallstruktur känt, vilket förfarande grundar sig på att hexagonal bornitrid utsättes för inverkan av ett tryck av 4-9 MPa och en temperatur av 1200-2400°C i närvaro av en katalysator som kan utgöras av alkali-, jordalkalimetaller, de- ras nitrider samt antimon, tenn, bly. Vid genomförande av detta kända förfarande kan man använda blandningar av minst två kata- lysatorer, samt legeringar som innehåller katalytiska ooh icke- katalytiska metaller, t.ex. Li3BN2, Mg3BN3: Detta kända förfarande är behäftat med den nackdelen att bornitriden som framställs innehåller produkter från reaktionen mellan bornitriden och katalysatorn. Dessa produkter har låg smältpunkt, hög reaktionsaktivitet och sönderdelas snabbt i fuk- tig luft. _ Genom att nämnda föreningar kvarhålles i massan av poly- kristallina formationer av bornitrid, befrämjar desamma vid höga temperaturer förstörning av skärkanterna hos de av bornit- riden framställda skärverktygen, när häfihåe stål eller legering- ar bearbetas.

Det huvudsakliga syftet med uppfinningen är att genom lämpligt val av katalysator åstadkomma ett sådant förfarande för framställning av polykristallin kubisk bornitrid, som gör det möjligt att öka nötningshärdigheten hos nämnda material vid användning för verktyg för bearbetning av härdade stål eller legeringar. D Detta uppnås enligt uppfinningen nædelst.ett förfarande för framställning av polykristallin kubisk bornitrid, vilket förfarande är baserat på att hexagonal bornitrid utsättes för inverkan av etttryckav 4-9 MPa och en temperatur av 1200- 2400°C_i närvaro av en katalysator, varvid katalysatorn, en- 'ligt uppfinningen, utgöres av en zinkförening.

Katalysatorn enligt uppfinningen är vid höga tryck och temperaturer lätt att indiffundera i massan av hexa- gonal bonitrid, varigenom det senare helt omsättes till -kubisk bornitrid,varvid denna katalysator - som blir kvar i massan av polykristallin kubisk bornitrid - i lägre grad minskar polykristallinernas hållfasthet än de tidigare använda katalysatorerna, vilket bidrar till en hög 7807530-6 slithärdighet hos den polykristallina kubiska bornitrid som skall användas för skärverktyg.

Det är lämpligt att man som zinkförening använder zink- oxid, zinkoxid i hydratform, zinknitrid eller zinkamid eller blandningar därav i en mängd av 0,1 - l2 viktprocent.

Det är icke lämpligt att man använder den föreslagna zinkföreningen i en mängd understigande 0,1 viktprocent, ef- tersom hexagonal bornitrid i detta fall endast delvis omsättes till kubisk bornitrid.

Ifall zinkföreningen användes i mängder överstigande 12 viktprocent försämras den framställda polykristallina kubiska bornitridens hållfasthetsegenskaper avsevärt.

Förfarandet enligt uppfinningen genomföres på följande Sätt.

Man blandar pulver av hexagonal bornitrid och katalysator tills en homogenkflandningerhâllits, vilken blandning samman- pressas till briketter och införes i en högtryckskammare, där den utsättes för ett tryck av 4-9 MPa och en temperatur av 1200-2400°C företrädesvis 6,5-9 MPa, eventuellt vid 1600-2400OC.

Den färdiga produkten utgöres av polykristallin kubisk bornitrid.

Katalysatorn utgöres av en zinkförening, varvid det är önskvärt att använda zinkoxid, zinkoxid i hydratform, zinknitrid, zinkamid eller deras blandningar i en mängd av 0,1-12 viktpro- cent. I och för att homogenare kunna fördela katalysatorn i hexagonal bornitrid användes katalysatorn i form av en lösning med efterföljande indunstning eller utfällning. Framställningen av polykristallin kubisk bornitrid med de förutbestämda egen- skaperna beror icke på det inbördes blandningsförhållandet mellan beståndsdelarna i den ursprungliga reaktionsblandningen, men av den tid, under vilken processtemperaturen och -trycket är verksamma. överensstämmelsen mellan egenskaperna för den framställ- da polykristallina kubiska bornitriden och de förutbestämda egenskaperna uppskattas genom nämnda polykristallina borni- trias slithäraighet i skärverktyget. med siitharaigheten för- stås förslitningen (i mm) av ett svarvståls skärkant vid svarv- ning av ett arbetsstycke av härdat stål under en tid av 5_ min.

Skärparametrarna är följande: skärhastighet 100 nvhán, matning 0,07 um per iàdvsån-6 varv och skärdjup 0,2 mm.

Förfarandet enligt uppfinningen gör det möjligt att jäm- fört med de kända förfarandena av nämnt slag i hög grad öka slithärdigheten hos den polykzc-istallina kubiska bornitrid som användes vid verktyg för bearbetning av härdade stål eller le- geringar.

Uppfinningen belyses närmare nedan medelst följande utfö- ringsexempel på. förfarandet enligt uppfinningen.

Exempel 1 Han blandade 98 viktprocent pulver av hexagonal bornit- rid med 2 viktprocent zinlcoxidpulver. Den erhållna blandningen sammanpressades till briketter och infördes i en högtryokskamma- re, där den utsattes för inverkan av ett tryck av 6,5 IiPa och en temperatur av 1600°G.

Den färdiga produkten utgjordes av polylmistallin kubisk bornítrid, vars slithärdighet motsvarade 0,12 mm.

Exempel 2 I en katalysator, som utgjordes av en vattenlösning av zinklclorid, infördes pulver av hexagonal bornitrid. Den erhåll- na blandningen behandlades med en vattenlösning av ammoniak, indunstades sedan och värmebehandlades vid en temperatur av 420%.

Den erhållna blandningen, som innehöll 98 viktprocent hexagonal bornitrid och 2 viktprocent zinkoxid, behandlades på. samma sätt som beskrivits i exempel 1.

Den färdiga produkten, som utgjordes av polykristallin kubisk bornitrid, hade en slithärdighet motsvarande 0,08 mm.

Exempel 5 Han blandade 98 viktprocent pulver av hexagonal bornitrid med 2 viktprocent zinkoxidbriketter och införde blandningen i en högtryokskammare, där den utsattes för ett tryck av 9 MPa och en temperatur av 2400°0. Den framställda polyklristallina kubiska bornitriden hade en slithärdighet motsvarande 0,07 mm.

Exempel 4 Man blandade 99,9 viktprocent pulver av hexagonal bomit- rid med 0,1 vikimrocent zinkofidpulver. Den erhållna blandningen behandlades därefter på. 'samma sätt som beskrivits i exempel 5.

Den polyhistallina kubiska bornitriden hade en slitbeständighet motsvarande 0,4 mm. 7807530-6 Exempel 5 88 víktprocent pulver av hexagonal bornítrid blandades med '12 vikt-procent zinkoxidpulver. Den erhållna blandningen be- handlades på samma sätt som beskrivits i exempel 5. Den fram- ställda polykristallina kubiska bornitriden hade en slithärdig- het motsvarande 0,14 mm.

Exempel 6 99,9 viktprocent pulver av hexagonal bornitrid blandades med 0,1 viktprocent pulver av zinkoxid i hydratform. Den erhåll- na blandningen behandlades på samma sätt som beskrivits i exem- pel 5. Den polykristallina kubíska bornitriden hade en slithär- dighet motsvarande 0,4 nun.

Exempel 7 88 viktprocent pulver av hexagonal bornitrid blandades med 12 vilctprocent pulver av zinkoxid i hydratform. Den erhåll- na blandningen behandlades på. samma sätt som beskrivits i exem- pel 3. Den polykristallina kubiska bornitriden hade en slithär- dighet motsvarande 0,15 mm.

Exempel 8 99,9 viktprocent pulver av hexagonal bornitrid blandades med 0,1 viktprocent zinknitridpulver. Den erhållna blandningen behandlades på samma sätt som beskrivits i exempel 5. Den poly- kristallina kubiska bornitriden hade en slithärdighet motsvaran- de 0,1 mm.

Exempel 9 88 viktprocent pulver av hexagonal bornitrid blandades med 12 viktprooent zinknitridpulver. Den erhållna blandningen behand- lades på samma sätt som beskrivits i exempel 5. Den erhållna polyrristallina rubiska bornicriaen nade erislicharaignet møfsva- rande 0,14 mm. ' Exempel '10 99,9 viktprocent pulver av hexagonal bornitrid blandades med 0,1 viktprocent zinkamidpulver. Den erhållna blandningen be- handlades pâ samma sätt som beskrivits i exempel 5. Den polykri- stallína kubiska bornitriden hade en slithärdighet motsvarande 0,11 mm.

Exempel 'M 88 viktprocent pulver av hexagonal bornitrid blandades lieovszo-6 med 12 viktprocent zinkamidpulver. Den erhållna blandningen be- handlades pâ. samma sätt som beskrivits i exempel 5. Den poly- kristallina kubiska bornibríden hade en slithärdíghet motsvaran- de 0,15 mm.

Exempel '12 88 viktprocent pulver av hexagonal bornitrid blandades med 6 vikvprocent zinkamidpulver och 6 viktprocent zinknitridpul- ver. Den erhållna blandningen behandlades på samma sätt som be- skrivits i exempel 5. Den framställda polykristallina kubiska bornitriden hade en slithärdighet motsvarande 0,15 mm.

Exempel '15 __ 90 vikwrooent pulver av hexagonal bornitrid blandades med 8 víktprocent zínkozcídpulver, 'l vikwrocent zinkamidpulver och 'I viktprocent pulver av zínkoxid i hydratform. Den erhållna blandningen behandlades på samma sätt som :framgår av exempel 3.

Den framställda polykristallina kubiska bornitriden hade en slithärdighet motsvarande 0,09 mm. l

Claims (4)

1 7307530-6 Patentkrav

1. Förfarande för framställning av polykristallin kubisk bornitrid. genom att hexagonal bornitrid. utsättes för inverkan av ett tryck av 4-9 MPa och en temperatur av 'l200-2flOO°C i när- varo av en katalysator, vilket förfarande k ä n n e t e c l: n a s av att katalysatorn utgöres av en zinkförening.

2. Förfarande enligt kravet 4, k ä n n e t e o k n a t av att man som zinkförening använder zinkoxiâ, zinkoxid i hyd- ratform, zinlmitríd., zinkamid eller deras blandning.

3. 5. Förfarande enligt kravet 'I eller 2, k ä n n e t e c k- n a t av att man använder zinkföreninïgen i en mängd av 0,1 - '12 vilctprocent.

4. Förfarande enligt något av kraven 1-5, k ä' n n e t e c k- n a t av att förloppet genomföras vid ett tryck av 65-9 MPa Foch en temperatur av 1600-2400°C. 7807530-6 Sammandrag Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för framställ- ning av polykristallin kubisk bornitrid genom att hexagonal bornitrid utsättes för inverkan av ett tryck av 4-9 MPa och en temperatur av 1200 - 2400°C i närvaro av en katalysator, som utgöres av en zinkförening i en mängd av 0,1 - 12 vikt- procent. Uppfinningen kan användas inom olika grenar av maskinbyggnads- teknik, såsom skärverktyg för högeffektiv bearbetning av härdade stål och andra legeringar.