SU1425250A1

SU1425250A1 - Method of strengthening vanadium-cobalt carbide tool

Info

Publication number: SU1425250A1
Application number: SU864125490A
Authority: SU
Inventors: Нариман Салманович Салманов; Гашим Гараханович Садыгов; Акпер Гарашович Шахмаров; Виктор Борисович Бутыгин; Геннадий Андреевич Околович; Сергей Сергеевич Шестаков
Original assignee: Алтайский политехнический институт им.И.И.Ползунова
Priority date: 1986-10-01
Filing date: 1986-10-01
Publication date: 1988-09-23

Abstract

Изобретение относитс к области металлургии, в частности к способам , термической и химико-термической обработки твердосплавного W-Co инструмента . Целью изобретени вл етс по- вьшение твердости инструмента. Инструменты из сплава ВК8 пропитывают в среде карбамида сначала при 160- 180 С в течение 5-15 мин, а затем при 400-600 с в течение 3-5 мин, после чего его нагревают в барийхлориевоА ванне до температуры закалки 1100- 1200&deg;С, вьщерживают и охлаждают в масле, а затем провод т старение при 650-750&deg;С в те гение 1-1,5 ч. В результате повышаетс твердость инстру-: мента при сохранении на высоком уровне значений прочности и ударной в зкости . 1 табл. о $ (/The invention relates to the field of metallurgy, in particular to methods for the thermal and chemical-thermal treatment of carbide W-Co tools. The aim of the invention is to increase the tool hardness. BK8 alloy tools are impregnated in carbamide at first at 160–180 ° C for 5–15 min, and then at 400–600 s for 3-5 min, after which it is heated in a barium chloride bath to a quenching temperature of 1100–120 ° C ; C, hold and cool in oil, and then aging at 650–750 ° C for 1–1.5 hours. As a result, the hardness of the tool increases: while maintaining a high level of strength and impact strength. zkosti. 1 tab. about $ (/

Description

Изобретение относитс к металлургии , в частности к способам термической и химико-термической обработки твердосплавного инструмента. This invention relates to metallurgy, in particular, to methods for the thermal and chemical-thermal treatment of carbide tools.

Целью изобретени вл етс повышение твердости инструмента из твердого сплава системы W-Co,The aim of the invention is to increase the hardness of a hard alloy tool of the W-Co system,

Твердосплавные инструменты из сплава ВК8 промыв ают в керосине дл обезжиривани , затем помещают в открытый контейнер без герметизации и засыпают карбамидом. Дальше их нагревают в электрической печи при температуре на 30-50 0 выше, чем температура плавлени карбамида (), и выдерживают в течение 5-15 мин. В :этом температурном интервале 160- 1180 С жидкость проникает через поры, имеющиес в твердом сплаве. При вы- держке 5-15 мин жидкость отвердевает и обволакивает инструменты. Затем инструмент перенос т в пламенную или электрическую- печь с температурой 400-600 С и вьщерживают в течение 3-5 мин. С увеличением времени выдер- кки наблюдаютс потери продуктов деструкции карбамида в окружающую атмосферу и исчерпываетс запас проду; тов Деструкции.VK8 alloy carbide tools are washed in kerosene for degreasing, then placed in an open container without sealing and covered with carbamide. Then they are heated in an electric furnace at a temperature of 30-50 ° C higher than the melting point of urea (), and incubated for 5-15 minutes. B: In this temperature range of 160-180 ° C, the liquid penetrates through the pores present in the solid alloy. When holding for 5-15 minutes, the liquid hardens and coats the instruments. Then the instrument is transferred to a flame or electric furnace with a temperature of 400-600 ° C and held for 3-5 minutes. With an increase in the exposure time, losses of carbamide degradation products into the surrounding atmosphere are observed and the supply of products is exhausted; Commodity Destruction.

Пропитанные инструменты перекладывают в металлическое приспособление с отверсти ми дл доступа жидкости, устанавливают в барийхлориевой ванне и р{агревают до 1100-1,200°С. Выдержка hpH закалке зависит от наименьшего |эазмера инструмента и составл ет 50- 70 с на 1 мм сечени . Охлаждение производ т в масле.The impregnated tools are transferred to a metal device with holes for liquid access, installed in a bari-chlorine bath and p {heated up to 1100-1,200 ° C. The hpH hardening exposure depends on the smallest | easmer of the tool and is 50 to 70 s per 1 mm of cross section. Cooling is done in oil.

Закаленные инструменты подвергают старению при 650-750 С в течение 1-1,5 ч. При этом происходит дисперсионное твердение за счет выделени мелкодисперсных карбонитридов. При нагреве насыщенного и зак апенного Твердоплавкого инструмента растворенный вольфрам, углерод и азот в кобальтовой св зке образуют мелкодисперсные карбонитриды W,j (CN). Вместе с тем при старении в указанном температурном интервале снимаютс закалочные напр жени , что положительно вли ет на прочность и в зкость инструмента . Последующее охлаждение инструмента производ т на воздухе.Hardened tools are aged at 650–750 ° C for 1–1.5 hours. In this case, dispersion hardening occurs due to the release of fine carbonitrides. When heated, the saturated and hardened hard-melting tools dissolve tungsten, carbon and nitrogen in a cobalt bond to form fine carbonitrides W, j (CN). However, with aging, quenching stresses are removed during the specified temperature range, which has a positive effect on the strength and toughness of the tool. Subsequent cooling of the tool is carried out in air.

Результаты испытаний - изменение Твердости, прочности и ударной в з- - Кости сплава ВК8 в зависимости от режимов обработки, а также результатыTest results - change in hardness, strength and impact in s - Bones of VK8 alloy depending on processing modes, as well as results

испытани инструмента, обработанного по известному способу, заключающемус в нагреве в барийхлориевой ванне, выдержке и закалке в масле, приведены в таблице.A test of a tool that has been treated according to a known method, consisting in heating in a barium chloride bath, holding and quenching in oil, is given in the table.

При нагреве инструментов, засыпанных карбамидом, ниже температуры 160 С жидкотекучесть карбамида недостаточна и он не заполн ет поры, имеющиес в твердом сплаве. При повышении температуры более 180 с наблюдаетс интенсивное кипение жидкого карбамида, его быстрое отвердевание, что способствует образованию остаточной пористости.When tools filled with urea are heated below 160 ° C, the flowability of urea is insufficient and it does not fill the pores present in the hard alloy. When the temperature rises over 180 seconds, intense boiling of liquid urea is observed, its rapid solidification, which contributes to the formation of residual porosity.

Во врем первого подогрева инструмента (менее 5 мин) карбамид не успевает плавитьс и затрудн етс проникновение жидкости через поры материала .During the first preheating of the instrument (less than 5 minutes), the urea does not have time to melt and it is difficult for the fluid to penetrate through the pores of the material.

При нагреве инструментов более 15 мин происходит потер жидкого карбамида за счет его испарени . ° При втором нагреве происходит деструкци карбамида по реакцииWhen tools are heated for more than 15 minutes, liquid urea is lost due to its evaporation. ° With the second heating, carbamide is destroyed by the reaction

2(NH;i) + 2СО N + Н.2 (NH; i) + 2CO N + N.

+ ЗН и 2СО + ЗН and 2СО

СО, + СCO, + C

и диффузи продуктов реакции в порах и поверхностных сло х инструмента..and diffusion of reaction products in the pores and surface layers of the instrument ..

Нагрев ниже температуры 400 С не озвол ет об.еспечить интенсивное протекание деструкции и диффузии. При температуре выше 60(.С процесс деструкции заметно усиливаетс , диффузионные процессы не успевают протекать и основна часть продуктов деструкции выходит в атмосферу.Heating below 400 ° C does not allow for an intensive flow of destruction and diffusion. At temperatures above 60 (.C. The process of destruction is noticeably enhanced, diffusion processes do not have time to proceed, and the main part of the products of destruction is released into the atmosphere.

При повторном нагреве инструмента в течение менее Змин не успевают пройти диффз зионные процессы. При вьщержке болЕР. 5 мин наблюдаетс потер продуктов деструкции в окружающую атмос- Феру.When the instrument is reheated for less than 3 minutes, diffusion processes do not have time to go. When boer. 5 minutes a loss of degradation products into the surrounding atmosphere was observed.

Старение закаленного инструмента при температуре ниже 650 С не вли ет на дисперсионное твердение. Повьш1ение температуры (вьппе 750 С) приводит к тому, что часть углерода и азота с поверхности инструмента уходит в атмосферу , что резко снижает твердость инструмента.Aging of a hardened tool at a temperature below 650 ° C does not affect dispersion hardening. Increasing the temperature (750 ° C) leads to the fact that part of the carbon and nitrogen from the surface of the tool goes into the atmosphere, which sharply reduces the hardness of the tool.

Как видно из таблицы, предварительна двухступенчата пропитка в среде карбамида и последующее после закалки старение при 650-750 С обеспечивают повышение твердости ир1стру- мента при сохранении высоких значенш твердости и ударной в зкости.As can be seen from the table, preliminary two-step impregnation in urea and subsequent aging after hardening at 650–750 ° C ensure an increase in the hardness of the injection tool while maintaining high values of hardness and toughness.

Форм.ула изобретени Formula inventions

ред закалкой его дополнительно проСпособ упрочнени твердосплавногопитывают в среде карбамида при 160W-Co инструмента, включающий нагрев, в течение 5-15 мин, а затемRed quenching it additionally, the method of hardening solid carbide is fed in urea with 160W-Co tool, including heating, for 5-15 minutes, and then

выцержку и закалку в масле, о т л и-при 400-600 С в течение 3-5 мин, аcentrification and quenching in oil, about tl and - at 400-600 С for 3-5 minutes, and

чающийс тем, что, с цельюпосле закалки провод т старение приdue to the fact that, for the purpose of quenching, aging is carried out at

повьшени твердости инструмента, пе-650-750 °С в течение 1-1,5 ч.increase instrument hardness, ne-650-750 ° C for 1-1.5 hours

ред закалкой его дополнительно проRed quenching it additionally about

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A method of hardening a carbide W-Co tool, including heating, holding and quenching in oil, characterized in that, in order to increase the hardness of the tool, it is additionally impregnated in the urea medium at 160 180 ° C for 5-15 minutes and then at 400-600 ° C for 3-5 minutes, and after quenching, aging is carried out at 650-750 ^ 0 for 1-1.5 hours.

Way Tempe Time ----- _t ------ Tempe-; Time Tempe Time | Tver Other Shock ratrata stand up ratrata Bbujep ^j ratrata older - Dost nost viscosity first heating, C LCD, shn second heating ° C LCD, min older niya, C niya min Hv ^ OL » MPa MJ / m ²

Proposed

1 160 5 400 4 700 75 1440 1980 0,028 2 180 10 400 4 700 75 1480 1980 0,028 3 160 fifteen 400 4 700 75 1440 1980 0,029 4 160 10 400 5 700 75 1480 1980 0,029 5 160 10 400 3 700 75 1440 1980 0,029 6 160 10 600 4 700 75 1480 2020 0,030 7 160 w 400 4 650 75 1440 1980 0,028 8 160 10 400 4 750 75 1440 2010 0,029 9 160 10 400 ' 4 700 600 1440 1980 0,028 10 160 10 400 4 700 90 1480 1980 0,028 Famous - - - __ - 1360 1940 0,028

chi