SE457779B - Metalliskt, kopparbaserat bindemedel foer haardaemnen foer arbetsskikt hos silipverkty - Google Patents

Description

20 25 30 35 457 779 sådan sammansättning, som gör det möjligt att öka slitbestän- digheten hos det medelst bindemedlet framställda arbetsskiktet på s1ipverktY9. när dessa drives med hög slipbearbetningskapa- citet.

Detta syfte uppnås enligt föreliggande uppfinning medelst ett metalliskt. kopparbaserat bindemedel för framställning av ett arbetsskikt på slipverktyg, vilket bindemedel innehåller tenn, kobolt och titanhydrid. varvid hindemedlet enligt föreliggande uppfinning utmärker sig av att det dessutom innehåller lantan- hexaborld. varvid dessa beståndsdelar ingar med följande hal- ter 1 viktprocent: 13-17 % tenn 2-9.9 3 kobolt 7-10 2 titanhydrid 0,01-0,09 3 lantanhexaborid resten koppar.

Genom att lantanhexaborid år införd i det metalliska binde- medlet enligt föreliggande uppfinning kan man framställa ett slipverktygsarhetsskikt med finkornig struktur, som förbättrar arbetsskiktets hallfasthetsegenskaper och följaktligen bl.a. ökar dess slitbestândighet. Böjhâilfasthetsgrånsen för det på det metalliska bindemedlet enligt föreliggande uppfinning baserade arbetssklktet vid en temperatur av exempelvis 400 och soo°c utgör so resp. 47 xp/amg. viixer värde ar 1,8-2,5 gånger högre än böjhâllfasthetsgrånsen för det på det kända metalliska bindemedlet baserade arbetsskiktet. Slitbeständig- heten hos det på det metalliska bindenedlet enligt föreliggan- de uppfinning baserade arbetsskïktet på en diamantsågklinga med en diameter av 320 mm uppgår - när sagklingan användes för skärning av granit vid en natningshastighet för sagklingan av 1000'mm7min. - till 25,1 m2 granit. vilket år tre gånger så högt som slitbeständigheten hos det på det kända metalliska bindemedlet baserade arhetsskiktet på en sågklinga av detta slag. Den specifika förbrukningen av konstgjorda diamanter med en kornstorlek varierande mellan 315 och 400 um är högst 1,47 karat per m2 granit. 10 15 20 25 30 35 457 779 Det metalliska bindemedlet enligt föreliggande uppfinning innehåller, såsom angivits ovan, l3-17 viktprocent tenn. När tennhalten l det metalliska bindemedlet är lägre än 13 vikt- procent blir slipverktygets arbetsskikt mer poröst, varför arbetsskiktets hällfasthet och följaktligen dess slitbestän- dighet minskar. Om tennhalten i bindemedlet är högre än 17 viktprocent, bildas spröda kemiska föreningar i avsevärda mängder, samtidigt som slipverktygets arbetsskikt framställes, vilket även minskar arbetsskiktets slitbeständighet.

Om kobolthalten i det metalliska bindemedlet enligt förelig- gande uppfinning är lägre än 2 viktprocent, ökar arbetsskik- tets krympning, när arbetsskiktet framställes. När kobolthal- ten är högre än 9,9 viktprocent, ökar sintringstemperaturen för bindemedlet vid framställning av slipverktygets arbets- skikt. vilket ogynnsamt inverkar på diamantkornens hâllfasthet.

Om titanhydridhalten 1 det metalliska bindemedlet enligt före- liggande uppfinning är lägre än 7 viktprocent, minskar-vid- häftningen för diamantkornen i slipverktygets arbetsskikt, vilket minskar arbetsskiktets slitbeständighet. När titan- hydridhalten i bindemedlet är högre än 10 viktprocent, krymper arbetsskiktet. samtidigt som sprickbildning uppträder 1 arbetsskiktet vid framställning därav.

När lantanhexaboridhalten i det metalliska bindemedlet enligt uppfinningen är lägre än 0,01 viktprocent eller är högre än 0,09 viktprocent, uppvisar slipverktygets arbetsskikt icke den önskade_finkorniga strukturen, varför arhetsskiktets hällfast- hetsegenskaper försämras och dess slitbeständighet minskar.

Genom att kopparhalten i det metalliska bindemedlet enligt föreliggande uppfinning varierar inom ovannämnda gränser erhåller slipverktygets arbetsskikt, som är baserat på binde- nedlet enligt uppfinningen, önskade fysikaliska och mekaniska egenskaper.

Det metalliska, kopparbaserade bindenedlet enligt föreliggande 10 15 20 25 457 779 4 uppfinning framställes genom att de i bindemedlet ingående beståndsdelarna blandas i pulverform 1 förutbestämda viktför- hållanden i en blandnlngsanordning.

För att arbetsskiktet på slipverktyget ifråga skall kunna framställas pa basis av det erhållna bindemedlet försättes detta med korn av slipnaterial. varvid kornen kan införas samtidigt som beståndsdelarna för framställning av bindemedlet blandas. Sllpmaterialet kan utgöras av exempelvis diamant. kubisk bornitrid. borkarbid, volframkarbid, tltankarbid eller blandningar därav. Slipmaterialet användes, i regel, 1 en längd av 5-40 vlktprocent. räknat på det metalliska binde- medlets vikt. Den erhållna blandningen av det netalllska bindemedlet och slipmaterialet behandlas därefter på inom pulvermetallurgin känt sätt, varvid den sammanpressas i en pressform vid ett tryck av 500-700 MPa, varefter de samman- pressade briketterna avlägsnas från pressformen och vakuum- sintras vid en temperatur av 870-l0O0°C under en tid av 30-60 min. Det framställda arbetsskiktet för slipverktyget kyles därefter, bearbetas mekaniskt och fästes vid hus. <- slipverktygets I nedanstående tabell 1 redovisas nâgra få sammansättningar för det netalliska bindemedlet enligt föreliggande uppfinning sant sammansättningen för det metalliska, genom det sovjet- ryska uppfinnarcertifikatet nr 985 lll kända blndenedlet. 10 15 20 25 30 35 457 ?79"" 5 Tabel 1 1 Hetallisk Halt av beståndsdelar, viktprocent binde- _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ nedels- ßantan- Blandning av _ konpo- Titan hexa- titandiborid sition Tenn Kobolt hydrid borid Koppar Järn och titanhydrid (1 ett viktför- hållande av 1:1) I 16,09 9.9 7 0,01 67 - - _ _ _ II 13 2,91 10 0,09 74 - - III 17 2 8 0,05 72,95 - - IV (enligt SU upp- finnar- certifi- kat nr 985 111) 8 27 - - 40 12 13 Pa basis av det letalliska bindenedlet enligt uppfinningen (bindeledelskonpositioner I-III) och det kända netalliska bindenedlet (komposition IV) framställdes arbetsskikt för dianantsàgklingor led en diameter av 320 mm. I detta syfte blandades vart och ett av bindemedlen med syntetiska diananter med en kornstorlek mellan 315 och 400 un, Diamanthalten.1 bindenedlet utgjorde 7.5 viktprocent, räknat på det netalliska bindenedlets vikt. De framställda blandnlngarna sannanpressa- des 1 en pressform vid ett tryck av 600 Ha. varefter de sam- nanpresšådë briketterna 1 form av segment med en längd av 40 nn, en bredd av 4 mn, en böjd av 6 nn och en radie av 160 ln avlägsnades från pressformen och sintrades 1 en vakuum- ugn vid en temperatur av 980°C under en tid av 40 min. De så framställda, segmentformade arbetssklkten kyldes, varefter de bearbetades mekaniskt och fâstades vid stålklíngornas hus.

Sågklingornas diameter utgjorde 320 mm. 10 15 20 25 30 35 457 779 6 Sâgklingorna led det vgd dessa fästa arbetsskiktet provades vid skärning av granit medelst en frâsmaskin under följande bearbetningsbetingelser. Sâgklingans natningshastighet och rotationshastighet utgjorde 1000 mm/min. resp. 20,9 mls, varvid sågklingans skârdjup per slag var 30 mm. Sâgklingan kyldes av vatten, varvid kylvattenflödet var 8-10 1/min.

Provningsresultaten redovisas i tabell 2.

Tabell 2 Hetalliskt Slitbeständighet hos säg- Arbetsskiktets speci- bindemedel klingans arbetsskikt, fika diamantförbruk- m2 granit ning. karat per m2 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _9§§&lL _ _ _ _ _ _ _ _ I 16,1 1.47 II 20,3 1,15 III 25,1 0,94 IV (bindened-- let enligt SU-patent 985 111) 7,4 3.2 ...__..___-._.._-_.___.._._...___..____._..____._.-.__.- Såson framgår av tabell 2 är slitbeständigheten för det på det netalliska bindenedlet (kompositioner I-III) enligt förelig- gande uppfinning baserade arbetsskikt på sagklingorna 2-3 gånger högre än slitbestândigheten för arbetsskiktet fram- ställt på basis av det kända metalliska bindemedlet (komposi- tion IV), De på det netalliska bindemedlet enligt föreliggande uppfinning baserade arbetsskiktens specifika diamantförbruk- ning âr 2-3 gånger lägre än den specifika förbrukningen av det på det kända metalliska bindemedlet baserade arbetsskiktet.

Sågklingorna ned arbetsskiktet framställt av det netalliska bindenedlet enligt uppfinningen (kompositioner I-III) provades under ovannämnda betingelser men vid en latningshastighet för _ sâgklingan av 1250 lm/min. Provningsresultaten redovisas i tabell 3. 0 457 779 7 Tabell 3 Metalliskt Slítbeständighet hos såg- Arbetsskiktets speci- bindemedel klingans arbetsskikt, fika diamantförbruk- m2 granit ning, karat/m2 granit I 13.2 1.76 II 13 1,78 III 15 1,56 Det netaliiska bindemedlet enligt föreliggande uppfinning möjliggör framställning av ett arbetsskikt för slipverktyg, vilket uppvisar hög slitbeständighet under driftförhâllanden, vid vilka verktyget arbetar med hög verkningsgrad eller hög bearbetningskapacitet.

Claims (1)

1. 457 779 Patentkrav Metalllskt, kopparbasezat bindemedel för framställning av ett arbetssklkt för sllpvezktyg, vilket bindemedel innehåller tenn, kobolt och titanhydrld, k ä n n e t e c k n a t av att det innehåller,1antanhexaborld och att samtliga beståndsdelar 5 ingår 1 följande halter 1 vlktprocentz 13-17 % tenn 2-9.9 2 kobolt 7-10 t tltanhydrid 0,01-0,09 t lantanhexaborld 10 resten koppar.