SU821532A1

SU821532A1 - Melt composition for chemical thermal treatment of nonmetallic materials

Info

Publication number: SU821532A1
Application number: SU792780736A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Дудяк; Геннадий Михайлович Жданович; Михаил Михайлович Жук; Михаил Исакович Галков; Леонид Лаврентьевич Алымов
Original assignee: Белорусский Ордена Трудового Красногознамени Политехнический Институт
Priority date: 1979-06-13
Filing date: 1979-06-13
Publication date: 1981-04-15

Description

Изобретение относится к химикотермической обработке материалов в расплаве металла и может быть использовано для улучшения физико-механических свойств инструментальных материалов.The invention relates to chemothermal processing of materials in a molten metal and can be used to improve the physico-mechanical properties of instrumental materials.

Известно применение расплава алю-, миния для обработки сталей и сплавов на основе железа (1J .It is known to use aluminum, minium melt for processing steels and iron-based alloys (1J.

Химико-термическая обработка поверхностного слоя изделий может проводиться в расплаве аллжния при 700-800°С. Проведение химико-термической обработки изделий из малоуглеродистой стали и железа повышает их прочность (на 4-8 кг/мм*) и увеличивает их антикоррозийную стойкость Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является применение расплава алюминия для химико-термической обработки неметаллических материалов pQ .Chemical-thermal treatment of the surface layer of products can be carried out in the allgium melt at 700-800 ° C. The chemical-thermal treatment of products from mild steel and iron increases their strength (by 4-8 kg / mm *) and increases their corrosion resistance. The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is the use of aluminum melt for chemical-thermal processing of non-metallic materials pQ.

Химико-термическая обработка осуществляется путем выдержки изделий в расплаве алюминия при 1050-1300^вС, и повышает прочность поликристаллов неметаллических инструментальных материалов (алмаза, кубического нитрида бора и композитов на их основе) с 120-130 кг/мм² до 210-320 кг/мм? т.е. в 2-2,5 раза.Chemical heat treatment is performed by soaking manufacturing aluminum ⁱⁿ the melt at 1050-1300 C, and increases the strength of polycrystalline metallic tool materials (diamond, cubic boron nitride and composites based thereon) from 120-130 kg / ^mm2 to 210-320 kg / mm? those. 2-2.5 times.

Однако обработка в расплаве алюминия обеспечивает недостаточно вы’ сокую прочность поликристаллов неметаллических инструментальных материалов после обработки.However, processing in molten aluminum does not provide sufficiently high strength for polycrystals of nonmetallic tool materials after processing.

Цель изобретения - повышение прочЮ ности изделий после химико-термической обработки.The purpose of the invention is to increase the durability of products after chemical-thermal treatment.

Поставленная цель достигается тем, что химико-термическую обработку ведут в металлическом расплаве, содер- , 15 жащем алюминий, в который дополнительч но вводят хром от 25 до 60 вес.%, > остальное - алюминий. Температура расплава во время термообработки составляет 1050~1500°С.This goal is achieved by the fact that chemical-thermal treatment is carried out in a metal melt containing aluminum, into which chromium is additionally introduced from 25 to 60 wt.%,> The rest is aluminum. The melt temperature during heat treatment is 1050 ~ 1500 ° C.

Наличие хрома в расплаве приводит к образованию на поверхности изделия и в залечиваемых порах боридов и нитридов хрома одновременно с боридами и нитридами алюминия. Та^сое сочетание ведет к тому, что прочность блоков повивается на 10-45 кг/мм². Повышение верхнего температурного предела обработки с 1300 до 1500^е* С объясняется тем/ что хром имеет более высокую 30 температуру плавления, чем алюминий.The presence of chromium in the melt leads to the formation on the surface of the product and in the treated pores of chromium borides and nitrides simultaneously with aluminum borides and nitrides. This combination leads to the fact that the strength of the blocks varies by 10-45 kg / mm ² . The increase in the upper temperature limit of processing from 1300 to 1500 ^e * C is explained by the fact that chromium has a higher melting temperature than aluminum.

Ниже приведены примеры практического исполнения способа химико-термической обработки.The following are examples of the practical implementation of the method of chemical-thermal treatment.

П р и м е р 1. В электропечь помещают тигель, содержащий 25 вес.% хрома и 75 вес.% алюминия. Повышают температуру печи до 1050°С и в полученный расплав погружают поликристаллические блоки кубического нитрида бора. Время выдержки блоков в расплаве составляет 10 мин. прочность блоков на сжатие после термообработки в расплаве хрома и алюминия составляет 350 кг/мм¹ против 210 кг/мм^в после обработки только в расплаве алюминия.EXAMPLE 1. A crucible containing 25% by weight of chromium and 75% by weight of aluminum is placed in an electric furnace. The furnace temperature is increased to 1050 ° C and polycrystalline blocks of cubic boron nitride are immersed in the obtained melt. The exposure time of the blocks in the melt is 10 minutes the compressive strength of blocks after heat treatment in a chrome and aluminum melt is 350 kg / mm ¹ versus 210 kg / mm ⁱⁿ after processing only in an aluminum melt.

Приме р 2. Блоки кубического нитрида бора погружают в расплав, содержащий 35 вес.% хрома и 65 вес.%. алюминия. Время обработки - 15 мин.' Температура обработки 1200°С. Прочность блоков после термообработки 375 кг/мй²· йротив 300-320 кг/мм² при термообработке только в расплаве алюминия. :Example 2. Blocks of cubic boron nitride are immersed in a melt containing 35 wt.% Chromium and 65 wt.%. aluminum. Processing time - 15 min. ' Processing temperature 1200 ° C. The strength of the blocks after heat treatment is 375 kg / m ² · versus 300-320 kg / mm ² during heat treatment only in aluminum melt. :

П р. й,м.>е р 3. Блоки поли.кристаллического алмаза подвергаются обработке в расплаве, содержащем 40 вес.% хрома и 60 вес.% алюминия. Время термообработки 5 мин^температура обработки' 1200°С. Прочность блоков на сжатие составляет 400 кг/мм® по сравнению с 250 κγ/nw² при термообработке только в алюминии.Etc. st, m.> er 3. Blocks of polycrystalline diamond are processed in a melt containing 40 wt.% chromium and 60 wt.% aluminum. Heat treatment time 5 min ^ processing temperature '1200 ° C. The compressive strength of the blocks is 400 kg / mm® compared to 250 κγ / nw ² for heat treatment only in aluminum.

-Прийе р 4. Блоки поликристалличеёкого кубического нитрида бора 'подвергают термообработке при 1500 в течение 15 мин в расплаве, содер- ³³ жашем 6 0 вес.% хрома и 4 0 вес.% алюминия. Прочность блоков на сжатие после термообработки составляет 410 кг/мм® по сравнению с 315 кг/мм* при термообработке в расплаве τοπβκοι алюминия.Primer 4. Blocks of polycrystalline cubic boron nitride 'are subjected to heat treatment at 1500 for 15 min in a melt containing ³³ 0 wt% chromium and 4 0 wt% aluminum. The compressive strength of the blocks after heat treatment is 410 kg / mm® compared to 315 kg / mm * during heat treatment in a τοπβκοι molten aluminum.

Химико-термическая обработка в предлагаемом расплаве позволяет повысить прочность на сжатие поликристаллических неметаллических материа-_ лов с 310-315 кг/мм²до 350-410^гкг/мм, что повышает скорости резания, надежность инструментов, оснащаемых термообработанными поликристаллами, позволяет применить их для обработки прерывистых поверхностей.Chemical-thermal treatment in the proposed melt allows to increase the compressive strength of polycrystalline non-metallic materials from 310-315 kg / mm ² to 350-410 ^g kg / mm, which increases the cutting speed, the reliability of tools equipped with heat-treated polycrystals, allows you to apply them for processing intermittent surfaces.

Claims

(54 | MILK COMPOSITION FOR CHEMICAL-THERMAL TREATMENT. NONMETALLIC MATERIALS The following are examples of a practical implementation of the chemical heat treatment method. Example: A crucible containing 25 wt.% Chrome and 75 weight,% aluminum is placed in an electric furnace. and in the resulting melt, the polycrystalline blocks of cubic boron nitride are loaded. The holding time of the blocks in the melt is 10 minutes. The compressive strength of the blocks after heat treatment in the xpcwa melt and alu nny is 350 kg / mm against 210 kx Chem processing only in aluminum melt PRI m e R 2. Cubic boron blocks are immersed in the melt, containing 35 wt.% chromium and 65 wt.% aluminum.The processing time is 15 minutes Treatment temperature is 1200 ° e. 375 kg / mi. Against 300-320 kg / mm with heat treatment only in an aluminum melt. P pfjUtH-e p 3. Polycrystalline blocks are processed in $ & . Processing time 5 min; Botk 1200®С. The irregularity of the blocks for compression is 400 kg / mm compared to 250 kg / mm with heat treatment only in aluminum. PRI MER 4. Polycrystal block cubic boron nitride is heat-treated at 1500 tons: for 15 cues in the melt with a content of 6 O wt.% Chromium and 4 O wt.% Aluminum. The compressive strength of the blocks after heat treatment is 410 kg / mm compared with 315 kg / mm with heat treatment in the molten aluminum alone. Chemical-thermal treatment in the proposed melt makes it possible to increase the compressive strength of polycrystalline materials nemetrically from the material. catches from 310–315 kg / mm to 350–410 kg / mm, which increases the cutting speed and reliability of tools equipped with heat-treated polycrystals, which makes it possible to use them for machining irregular surfaces. The invention The composition of the melt for chemical-heat treatment of non-metallic materials, C1-containing aluminum, is ablary, so that, in order to increase the strength of the products, the melt additionally contains chromium in the following ratio of components, weight. % :; ALUMINUM 40-75 Chrome. 25-60 Sources of information taken into account during the examination 1. A.Minkevich. Chemical treatment of metals and alloys. M., 1965, p. 158-162.

2. USSR author's certificate according to the application No. 2744229 / 22-02, cl. C 23 C 9/10, 02.04.79.