SU1738629A1 - Способ изготовлени алмазного инструмента - Google Patents

Abstract

Использование: при производстве алмазного инструмента, может найти применение в других област х порошковой металлургии. Сущность изобретени : способ включает подготовку шихты из алмазов и металлической св зки, формование алмазных элементов холодным прессованием, спекание и допрессовку, установку элементов на дно формы, заполнение формы органической св зкой, повторное прессование и термообработку. При этом на дно формы устанавливают элементы, подвергнутые только холодному прессованию, и после заполнени  формы органической св зкой осуществл ют повторное прессование сборки при давлении, соответствующем давлению холодного прессовани  элементов, после чего провод т совместное спекание элементов и органической св зки при температуре разм гчени  органического св зующего и допрессовку при давлении, соответствующем давлению допрессовки элементов на металлической св зке и при температуре, соответствующей температуре разм гчени  органического св зующего. При этом в шихту перед формованием алмазных элементов ввод т активатор, снижающий температуру спекани  металлической св зки до температуры разм гчени  органического св зующего . 2 з.п. ф-лы, 2 табл. (Л С

Description

Изобретение относитс  к области производства алмазного инструмента и может найти применение в других област х порошковой металлургии.

Целью изобретени   вл етс  упрощение процесса изготовлени  инструмента и повышение его работоспособности.

Описываемый способ включает подготовку шихты из алмазов и металлической св зи, формование элементов холодным прессованием, спекание и допрессовку, установку элементов в форму, заполнение формы органической св зкой, ее отверждение . При этом в форму устанавливают элементы , подвергнутые только холодному

прессованию, после заполнени  формы органической св зкой осуществл ют повторное прессование сборки при давлении, соответствующем давлению холодного прессовани  элементов, после чего провод т совместное спекание и допрессовку эле- ментов и. органической св зки при давлении, соответствующем давлению до- прессовки элементов на металлической св зка, и при температуре разм гчени  органического св зующего, при этом в шихту, используемую дл  изготовлени  элементов, предварительно ввод т активатор, снижающий температуру спекани  металлической св зки до температуры, соответствующей

vj

00 00

о ю ю

температуре разм гчени  органического св зующего.

Сущность способа заключаетс  в том, что берут дл  получени  шихты навески алмазного порошка, металлической св зки и активатора и смешивают, Навески шихты помещают в пресс-форму, подвергают холодному прессованию поддавлением 1000- 1200 кгс/см . После этого полученные элементы извлекают из пресс-формы и устанавливают их по требуемой схеме в форму дл  прессовани  многослойного издели  - алмазного инструмента.

Шихту дл  органической св зки готов т из порошков термопластичного органического св зующего и при необходимости наполнителей . Ее засыпают в промежутки между установленными на дно пресс-формы элементами без специальной подпрес- совки и разравнивают, причем эта шихта должна полностью покрывать элементы. Провод т прессование под давлением 1000-1200 кгс/см2. Затем провод т спекание издели  в пресс-форме при температуре 250°С, при которой разм гчаетс  органическое св зующее. Врем  спекани  должно быть достаточно дл  развити  диффузионных процессов и образовани  требуемой по составу металлической композиции. После спекани  пресс-форму переставл ют под пресс с подогреваемыми плитами, нагретыми до 250-300°С и провод т гор чее прессование в течение 5-15 мин в зависимости от требований к металлической св зке при давлении 1500- 3000 кгс/см2. Затем изделие извлекают из пресс-формы.

Оптимальные режимы термообработки органических св зок на основе различных св зующих приведены втабл,1.

При изготовлении инструмента в соответствии с описываемым способом алмазные элементы устанавливают в форму в виде брикетов, предварительно прошедших только холодное прессование. После заполнени  формы шихтой органической св зки элементы вновь подвергают прессованию, спеканию и после этого гор чей допрессов- ке, при этом прессование и допрессовку элементов осуществл ют в услови х, приближающихс  к изостатическим, что существенно повышает равноплотность элемента во всем объеме и качество инструмента в целом - его работоспособность. Со- вмещение операции спекани  металлической св зки элементов и органической св зки и подпрессовки-допрессовки сборки после спекани , а также снижение температуры спекани  существенно упрощают технологический процесс.

За счет совместного прессовани  и спекани  элементов и органической св зки, первые более надежно удерживаютс  в органической св зке, чем при раздельном изготовлении .

Дл  регулировани  износостойкости и прочности органической матрицы в последнюю может быть введен наполнитель, сто щий из шихты металлической св зки в

0 количестве 45-85% от объема органической св зки. Сродство материалов наполнител  и металлической св зки обеспечит еще более надежное удержание элементов в органической св зке. Количество наполнител 

5 45-85% обеспечивает единый металлический каркас, пропитанный смолой.

При уменьшении количества наполнител  от указанного предела металлический каркас распадаетс  на отдельные фрагмеи0 ты и приобретает характер порошкового наполнител , свойства композиции определ ютс  органическим св зующим. При увеличении количества наполнител  сверх указанного предела композици  приобрета5 ет характер и свойства металлической св зки .

Дл  регулировани  процесса обработки органическое св зующее может содержать антифрикционные наполнители, которые

0 сгорают при температурах изготовлени  инструмента на металлической св зке: пиро- лизованные порошки кожи, бумаги, костной муки, - отдельно или совместно с другими антифрикционными наполнител ми: ди5 сульфрид молибдена, графит, гексагональный нитрид бора. Кроме того, может содержать абразив. В качестве активаторов в шихту на металлической св зке на основе медь-олово могут быть добавлены разлага0 ющиес  и испар ющиес  при температуре изготовлени  инструмента жидкие органические соединени  или их водно-спиртовые растворы, играющие роль активных флюсов при пайке, например, галогенпроизводные

5 спиртов, аминов, диазосоединений, органические кислоты. Количество активатора составл ет 2-3%, что обеспечивает смачивание всех металлических частиц и требуемую структуру металлической св зки

0 в алмазных элементах по всему их объему. П р и м е р. С указанными режимами был изготовлен алмазный инструмент в виде комплектов сменных инструментов цилиндрической формы диаметром 65 мм, высотой

5 8 мм. Каждый инструмент содержал по 28 алмазосодержащих элементов из алмазов АСМ 28/20 (К 35) на металлической св зке М2-01 с 2,5 мас,% активатора, расположенных в матрице из органической св зки с алмазами и без них. В состав комплекта

входило по 16 сменных инструментов, которые закрепл ли на планшайбе диаметром 500 мм. Инструменты испытывали в производственных услови х на операции плоского шлифовани  (глубокого и тонкого) ситалловых пластин.

Испытани  проводили на плоскошлифовальном станке с вертикальным шпинделем мод. ЗД-756 при режимах:

Скорость вращени  инструмента, мин Скорость вращени  стола с пластинами, мин

Вертикальна  подача, мм/мин: грубое шлифование 0,1-0,75 тонкое шлифование 0,02-0,1 Охлаждение - 10%-ный раствор эмуль- сола в воде.

Данные по испытани м сравнивали с показател ми известного инструмента АВ-61.

Алмазосодержащие элементы дл  базового инструмента были изготовлены из алмазов АСМ 28/20 (К 35) на св зке М2-01 (медь:олово 4:1). В качестве органического св зующего использовалс  полиэтилен. В табл.2 представлены результаты испытаний инструмента, изготовленного по базовой (пример 1) и по описываемой технологи м (примеры 2-6).

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Способ изготовлени  алмазного инструмента , включающий подготовку шихты из алмазов и металлической св зки, формование алмазных элементов холодным прессованием , спекание и допрессовку, установку элементов на дно формы, заполнение последней органической св зкой, повторное прессование и термообработку, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  процесса изготовлени  инструмента и повышени  его работоспособности, в шихту перед формованием алмазных элементов

   ввод т активатор, снижающий температуру спекани  металлической св зки до температуры разм гчени  органического св зующего , а алмазные элементы устанавливают на дно формы после холодного прессовани ,

   причем после заполнени  формы органической св зкой повторное прессование осуществл ют при давлении, соответствующем давлению холодного прессовани  элементов , после чего провод т совместное спекание элементов и органической св зки при температуре разм гчени  органического св зующего и допрессовку при давлении, соответствующем давлению допрессовки элементов на металлической св зке, и при

   температуре разм гчени  органического св зующего.
2. 2.Способ по п.1, отличающийс  тем, что в органическую св зку ввод т металлический наполнитель, состо щий из

   шихты металлической св зки, в количестве 45-85% от объема органической св зки.
3. 3.Способ по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и й- с   тем, что в органическую св зку ввод т антифрикционный наполнитель.

   Таблица 1

   -45- -

   Таблица 2