SU1617053A1 - Состав дл комплексного насыщени режущего твердосплавного иструмента - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к химико-термической обработке режущего твердосплавного инструмента в порошковых средах и позвол ет повысить его эксплуатационную стойкость в услови х ударных нагрузок и резани  труднообрабатываемого материала, улучшить чистоту обрабатываемой поверхности. Дл  этого состав содержит оксид алюмини , оксид ванади , оксид титана, оксид молибдена, порошок алюмини , фтористый алюминий и хлористый аммоний при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксид ванади  7-11

оксид титана 24-32

оксид молибдена 7-11

алюминий (порошок) 17,5-18,5

оксид алюмини  33-34

фтористый алюминий 0,5-1,5

хлористый аммоний 1-2. Обработка в предлагаемом составе позвол ет получить на режущем инструменте из твердосплавного сплава износостойкий слой с высоким качеством поверхности. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к химико- термической обработке твердосплавного инструмента в порошковых средах и может быть использовано в машиностроительной промьшотенности.

Целью изобретени   вл етс  повышение эксплуатационной стойкости твердосплавного инструмента, работак цего в услови х ударных нагрузок, и улучшение чистоты обрабатьшаемой поверхности .

Состав дл  комплексной обработки содержит оксид ванади , оксид титана, оксид алюмини , фтористый алюминий, в качестве оксида карбидообразующего элемента VIA-группы - оксид молибдена , хлористый аммоний, порошок алюмини  при следующем соотношении компонентов , мас.%:

Оксд. ванади 7-11

Оксид титана24-32

Оксид молибдена7-11

Порошок алюмини  17,5 - 18,5 Оксид алюмини 33-34

Фтористый алюминий 0,5 - 1,5 Хлористый аммоний1 - 2

Оксид алнмини  (ТУ 6-09- 2046-64)  вл етс  инертной добавкой насыщающей смеси и служит дл  предотвращени  ее спекани , а также дл  повышени  качества поверхности твердосплавного инструмента.

Алюминий А1 (марки ПА, ГОСТ 6058- 73)  вл етс  восстановителем оксидов насьш ающих элементов (титана, ванади  и молибдена) до чистых металлов.

Хлористый аммоний (ГОСТ 3775-72)  вл етс  активатором процес9:

О in

:с

са и служит дл  создани  газовой фазы на основе хлоридов насыщающих элементов .

Фтористый алюминий AlF (ТУ 6-09- 1122-76)  вл етс  активатором процесса и служит дл  создани  газовой фа-, зы на основе хлоридов насыщенных элементов , а также предотвращает спекание порошковой смеси и увеличивает ее активность.

Оксид титана ТЮг (МРТУ 6-09-1211- 64), оксид ванади  (МРТУ 6-09- 6594-70), оксид молибдена МоОj (МРТУ 6-09-328-63) после восстановлени  их алюминием  вл ютс  поставщиками атомов титана, ванади  и молибдена,

Замена в составе хромтитанванади- рующей смеси оксида хрома на оксид молибдена способствует формированию на твердом сплаве диффз зионнь х слоев с повьшенным содержанием карбида титана , отличающегос  более высокой износостойкостью . С другой стороны, полученные в предлагаемом составе диффузионные слои содержат кроме карбида титана карбиды ванади  и молибдена легированные карбидообразующими элементами , которые более пластичны, чем карбид титана, но более износостойки, чем карбиды хрома. Поэтому разработанные карбидные покрыти  на твердом сплаве отличаютс  высокими работоспособностью и пластичностью, что крайне важно дл  инструмента, работающего в услови х ударных нагрузокд в частности дл  фрезерного инструмента Различие в износостойкости диффузионных карбидных слоев при замене оксида хрома на оксид молибдена обусловлено разным соотношением карбида титана, карбидов ванади  и молибдена легированных карбидообразующими элементами .

Повьшенное содержание в слое карбида титана при небольшом содержании других карбидов (ванади  и молибдена значительно увеличивает твердость сл ( Нд 31000 МПа), котора  позвол ет призводить фрезерование труднообрабаты ваемого материала (с повышенной твердостью ) и улучшить качество его поверхности после обработки.

Процесс диффузионной обработки в предлагаемом составе провод т при 800-1000 С в течение 4-8 ч в контейнерах с плавким затвором без использовани  вакуума и защитных атмосфер Снижение температуры процесса до

10

15

20

25

. , и ) о  о- .

17053л

стало возможным за счет дополнительного введени  фтористого алюмини  и замены оксида хрома на оксид молибдена в насьпчающей смеси. Последнее позвол ет сохранить исходную прочность после диффузионной обработки и существенно упрощает технологический процесс,

Пример 1. Диффузионное комплексное насыщение твердосплавного инструмента типа фрезы из ВКбМ в предлагаемой и известной порошковых средах осуществл ли в контейнерах с плавким затвором при температуре в течение 6ч.

Испытани  проводили на готовом инструменте - концевых твердосплавных фрезах из сплава ВК6М диаметром 4 мм при торцовом фрезеровании штам- повой стали ,ТИ22 (HRC 60) . Использовали фрезерный станок типа ОФ-55. Режим фрезеровани : скорость резани  500 об/мин, глубина резани  0,1 мм, ширина резани  2 мм, подача - ручна .

Указанный инструмент испытьтал ударные нагрузки, поскольку использовали торцовое фрезерование, а также работал в услови х резани  трудно- обрабатьшаемого материала - в качестве обрабатываемого материала применили сталь 71И22 с повьшенной твердостью (HRC 60).

Результаты испытаний твердосплавного режущего инструмента приведены в таблице.

Коэффициент повьшени  стойкости твердосплавных фрез определ ли по формуле30

35

40

45

55

К f Т,

где Т. - продолжительность работы

фрезы с покрытием до ее затуплени  (длина прохода, мм); Т - продолжительность работы

Claims (1)

1. фрезы без покрыти  до ее затуплени  (длина прохода, мм). Таким образом, использование предлагаемого состава позвол ет по сравнению с известным повысить износостойкость твердосплавных фрез из ВК6М в 2,7-4 раза, качество фрезерованной поверхности на 2-3 балла, а также снизить температуру процесса на 50 С. Формула изобретени 

   Состав дл  комплексного насыщени  режущего твердосплавного инструмента, включающий оксид алюмини , оксид

   516

   ванади , оксид титана, оксид карбидо- образующего элемента VIA-группы, порошок алюмини  и хлористый аммоний, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  эксплуатационной стойкости инструмента, работающего в услови х ударных нагрузок, улучшени  чистоты обрабатываемой поверхности , он дополнительно содержит фтористый алюмиюгй а в качестве оксида

   17053

   карбидообразующего элемепы - оксид молибдена при соотношении компонентов,

   Окс1ед ванади 

   Оксид титана

   Оксид молибдена

   Порошок алюмини 

   Оксид aлю  iни  Q Фтористый алюминий

   Хлористый аммоний

   1.

   Без обработки

   ркмечавне: Составы 3   7 наход тс  за пределам оптимальных. Составы 4 - 6 - в пределах оптимальамзс.

   5Н5

   too