UA80215C2 - Method of producing the hard alloys with ultra-dispersed structure, which contain a binding agent - Google Patents
Method of producing the hard alloys with ultra-dispersed structure, which contain a binding agent Download PDFInfo
- Publication number
- UA80215C2 UA80215C2 UAA200603702A UAA200603702A UA80215C2 UA 80215 C2 UA80215 C2 UA 80215C2 UA A200603702 A UAA200603702 A UA A200603702A UA A200603702 A UAA200603702 A UA A200603702A UA 80215 C2 UA80215 C2 UA 80215C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- temperature
- carried out
- hot pressing
- stage
- heating
- Prior art date
Links
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 claims abstract description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 11
- 229920001342 Bakelite® Polymers 0.000 claims description 4
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 claims description 4
- 239000004637 bakelite Substances 0.000 claims description 4
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 claims description 4
- 239000002966 varnish Substances 0.000 claims description 4
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 claims description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims 1
- 239000011363 dried mixture Substances 0.000 claims 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 7
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 5
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000001513 hot isostatic pressing Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 239000002674 ointment Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000011882 ultra-fine particle Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід стосується порошкової металургії а саме, карбідовольфрамових твердих сплавів, які 2 використовуються для виготовлення інструменту, що працює в умовах дії високих ударно-циклічних навантажень, зокрема, при обробці металів тиском на операціях штампування, вирубки, висадження металовиробів.The invention relates to powder metallurgy, namely, carbide-tungsten hard alloys, which are used for the manufacture of tools that operate under conditions of high shock-cyclic loads, in particular, during the processing of metals by pressure during operations of stamping, cutting, and planting of metal products.
Відомо спосіб виготовлення спечених виробів із твердих сплавів призначених для роботи в умовах ударних навантажень, який полягає в змішуванні порошків високотемпературного карбіду вольфраму в кількості 80-75965, кобальту в кількості 20-2595 і пластифікатора, пресуванні брикетів необхідної форми й спіканні при температурах 1340-1400 |Гравушкин Г.Г., Ковальская Н.Ф., Фальковский В.А. Исследование разрушенияThere is a known method of manufacturing sintered products from hard alloys intended for work under shock loads, which consists in mixing powders of high-temperature tungsten carbide in the amount of 80-75965, cobalt in the amount of 20-2595 and plasticizer, pressing briquettes of the required shape and sintering at temperatures of 1340-1400 |Gravushkin H.G., Kovalskaya N.F., Falkovsky V.A. Destruction research
М/С-Со твердьїх сплавов, предназначенньх для ударного нагружения // Твердье сплавь. Сб. науч. трудовM/S-So of hard alloys intended for shock loading // Hard alloy. Sat. science labor
ВНИЙТС Мо20. -М: Металлургия, 1979. - С.75-79)|.VNYTS Mo20. - M: Metallurgy, 1979. - P.75-79)|.
Недоліком даного сплаву при роботі в умовах високих динамічних навантажень є низькі рівні межі міцності то при згині (сз--1890-2200МПа) і межі текучості при стиску (с'д»-700-1110МПа). Це пов'язано з наявністю в структурі сплаву великих скупчень кобальтової зв'язуючого й скупчень карбідних зерен, що є наслідком спікання твердого сплаву в рідкій фазі при температурах вище 13409. Крім того, великі карбідні зерна є найменш міцною ланкою в структурі сплаву й ініціюють зародження й поширення тріщини.The disadvantage of this alloy when working under conditions of high dynamic loads is the low level of strength limits in bending (sz--1890-2200MPa) and yield limits in compression (s'd»-700-1110MPa). This is due to the presence in the alloy structure of large clusters of cobalt binder and clusters of carbide grains, which is a consequence of the sintering of the hard alloy in the liquid phase at temperatures above 13409. In addition, large carbide grains are the least strong link in the alloy structure and initiate nucleation and crack propagation.
Відомо спосіб виготовлення спечених виробів гарячим пресуванням твердих сплавів із дрібнозернистою структурою в графітовій прес-формі (А.С. СССР Мо409792, В22Е3/14, опубл. 05.01.1974р, бюл. Мо1, КотельниковThere is a known method of manufacturing sintered products by hot pressing of hard alloys with a fine-grained structure in a graphite mold (AS USSR Mo409792, B22E3/14, publ. 05.01.1974, bull. Mo1, Kotelnikov
Р.Б. и др.). Вироби піддають гарячому пресуванню у вакуумі спочатку при тиску 8-20МПа при температурі на 40-602С. нижче існування рідкої фази, потім температуру підвищують на 40-609С вище температури існування рідкої фази й проводять гаряче пресування при тиску 4-10МПа. сR.B. etc.). The products are first subjected to hot pressing in a vacuum at a pressure of 8-20MPa at a temperature of 40-602C. below the existence of the liquid phase, then the temperature is increased by 40-609C above the temperature of the existence of the liquid phase and hot pressing is carried out at a pressure of 4-10 MPa. with
Недоліком цього способу є те, що при використанні твердих сплавів з високим вмістом зв'язуючого (більше 20Омас.бо Со), втрачається частина металевої фази, яка під тиском витікає в зазори прес-форми. Крім того, о наявність рідкої фази приводить до швидкого росту карбідних частинок і утворенню скупчень твердої й пластичної фаз, а також до підвищеного ступеня контакту карбідних частинок, що негативно позначається на механічних характеристиках твердого сплаву. юThe disadvantage of this method is that when using hard alloys with a high binder content (more than 20Omas.bo Co), part of the metal phase is lost, which flows out under pressure into the gaps of the mold. In addition, the presence of a liquid phase leads to the rapid growth of carbide particles and the formation of clusters of solid and plastic phases, as well as to an increased degree of contact of carbide particles, which negatively affects the mechanical characteristics of the hard alloy. yu
Відомо спосіб виготовлення спечених сплавів, що полягає в нагріванні брикетів у вакуумі до температури 600-14009С з наступним гарячим динамічним пресуванням (ДТП) з питомою енергією - 10-3Окг.-м/см3 (98-294Дж/см 3) (Д.С. СССР Мо403659, В22ЕЗ3/14, опубл. 05.11.1973Зр, бюл. Мо45, Дорофеєв Ю.Г. и. СМ др.). оThere is a known method of manufacturing sintered alloys, which consists in heating the briquettes in a vacuum to a temperature of 600-14009С followed by hot dynamic pressing (DTP) with a specific energy of 10-3Okg.-m/cm3 (98-294J/cm3) (D.S . USSR Mo403659, B22EZ3/14, publ. 05.11.1973Zr, Bul. Mo45, Yu.G. Dorofeev and SM et al.). at
Застосування даного способу для одержання якісних твердих сплавів не привело до позитивних результатів,The application of this method for obtaining high-quality hard alloys did not lead to positive results,
Зо що пов'язано, на думку авторів способу, з відсутністю можливості при динамічному гарячому пресуванні со активізувати поверхню карбідних частинок для зрощування їх між собою та кобальтовою фазою.This is due, according to the authors of the method, to the lack of possibility during dynamic hot pressing to activate the surface of the carbide particles to join them together with the cobalt phase.
Найбільш близьким за технічною суттю є спосіб спікання субмікронних твердих сплавів при відсутності рідкої фази, тобто при температурах 1200-12802С |Морціго Тзипіа, Мазапіде Рикида, Тзцуозпі МакКаї апа «The closest in terms of technical essence is the method of sintering submicron hard alloys in the absence of a liquid phase, i.e. at temperatures of 1200-12802С |Morzigo Tzipia, Mazapide Rikida, Tzzuozpi Makkai apa «
Нізазпі ЗигиКкі. Боте ргорепіез ої МУС-Со айоу ргерегей ру зоїуд-рпазе звіпіегіпд //Лоигпа! ої (пе дарап Зосієїу ої Ромудег апа Ромдег Меайцгоу - 1990, - Мої.37. - Мо.8. - Р.1177-1180). Висока щільність но) с твердосплавних зразків з вмістом зв'язуючого 10-20мас.9о досягається за рахунок додаткової обробки їх гарячим з» ізостатичним пресуванням (ГІП) у середовищі аргону під тиском 101МПа й температурі 1250-128026.Nizazpi ZigyKki. Both rgorepiez oi MUS-So ayou rgeregei ru zoiud-rpase zvipiegipd //Loigpa! oi (pe darap Zosieiu oi Romudeg apa Romdeg Meaitzgou - 1990, - Moi.37. - Mo.8. - R.1177-1180). The high density of hard alloy samples with a binder content of 10-20 wt.9% is achieved due to their additional processing by hot isostatic pressing (HIP) in an argon environment under a pressure of 101 MPa and a temperature of 1250-128026.
Недоліками даного способу є висока трудоємність процесу виговлення твердих сплавів з інгібіторами, неможливість отримання ультрадисперсної структури з низькою ступінню контакту карбідних частинок та рівномірного розподілу фаз на рівні частинок.The disadvantages of this method are the high labor intensity of the process of curing hard alloys with inhibitors, the impossibility of obtaining an ultradispersed structure with a low degree of contact of carbide particles and uniform distribution of phases at the particle level.
Ме В основу передбачуваного винаходу ;Спосіб одержання твердих сплавів з ультрадисперсною структурою та ав) високим вмістом зв'язуючого" поставлено задачу вдосконалення способу одержання твердих сплавів з ультрадисперсною структурою та високим вмістом зв'язуючого, при якому на твердих сплавах із вмістом о зв'язуючого 20-5Омас.бо реалізується ультрадисперсна структура без застосування інгібіторів, яка -к 70 характеризується ультрадрібнозернистою структурою та рівномірним розподілом металевої зв'язуючого для покращення механічних властивостей, а саме: межі міцності при згині, межі текучості при стиску, сл тріщиностійкості.In the basis of the intended invention "Method of obtaining hard alloys with an ultradispersed structure and a) high binder content" the task of improving the method of obtaining hard alloys with an ultradispersed structure and a high binder content is set, in which on hard alloys with a binder content 20-5 Omas.bo realizes an ultra-dispersed structure without the use of inhibitors, which -k 70 is characterized by an ultra-fine-grained structure and uniform distribution of the metal binder to improve mechanical properties, namely: bending strength limits, compressive yield limits, etc. crack resistance.
Поставлена задача вирішується завдяки тому, що в ультрадисперсну суміш порошків, яка має вміст зв'язуючого 20-5О0мас.бо, вводиться сполука, яка містить вуглець, процеси деструкції вуглецевмісної сполуки, 22 видалення кисню, навуглецьовування карбіду вольфраму, що відбуваються при нагріванні та операціяThe task is solved thanks to the fact that a compound containing carbon is introduced into the ultra-dispersed mixture of powders, which has a binder content of 20-5O0mass.bo, the processes of destruction of the carbon-containing compound, 22 removal of oxygen, carburization of tungsten carbide, which occur during heating and operation
ГФ) високоенергетичного ущільнення з питомою енергією 300-500Дж/см З поєднуються в одну стадію, а всі термічні 7 операції проводяться у вакуумі, ущільнення здійснюється дворазовим пресуванням, при чому температура першого пресування становить 1050-1100 2С, а температура другого пресування - 1050-12502С, а в якості бо сполуки, що містить вуглець використовують сахарозу або бакелітовий лак.HF) of high-energy compaction with a specific energy of 300-500J/cm C are combined in one stage, and all thermal 7 operations are carried out in a vacuum, compaction is carried out by double pressing, with the temperature of the first pressing being 1050-1100 2С, and the temperature of the second pressing - 1050- 12502С, and sucrose or Bakelite varnish is used as a carbon-containing compound.
Проведення однократного ущільнення ультрадисперсних сумішей порошків твердого сплаву у твердій фазі при низькій температурі пресування 1050 С приводить до одержання залишкової пористості 0,5-595 (в залежності від кількості зв'язуючого), але при цьому вдається істотно зменшити зростання ультрадисперсних карбідних частинок. Повторне пресування при такій же, або вищій температурі (1050-12502С) дозволяє усунути в5 В брикетах залишкову пористість. Крім того, дворазове пресування дозволяє краще продеформувати брикет і зруйнувати карбідний каркас, тобто зменшити ступінь контакту частинок карбідної фази (Схус). Дворазове пресування при низьких температурах дозволяє також зберегти рівномірний розподіл зв'язуючого у вихідній порошковій суміші на рівні ультрадисперсних частинок.Carrying out a single compaction of ultradispersed mixtures of hard alloy powders in the solid phase at a low pressing temperature of 1050 C leads to a residual porosity of 0.5-595 (depending on the amount of binder), but at the same time it is possible to significantly reduce the growth of ultradispersed carbide particles. Repeated pressing at the same or higher temperature (1050-12502C) allows to eliminate residual porosity in 5 V briquettes. In addition, double pressing makes it possible to better deform the briquette and destroy the carbide framework, that is, to reduce the degree of contact between the particles of the carbide phase (Schus). Double pressing at low temperatures also allows to maintain a uniform distribution of the binder in the original powder mixture at the level of ultrafine particles.
Зі зменшенням середнього розміру карбідних частинок при постійному вмісті металевої складової товщина прошарку пластичної зв'язуючого зменшується, а ступінь контакту карбідних частинок збільшується. В результаті цього твердий сплав стає крихким. Для запобігання крихкості твердого сплаву при значному зменшенні середнього розміру частинок карбіду вольфраму необхідно збільшувати об'ємний вміст металевої фази.With a decrease in the average size of carbide particles at a constant content of the metal component, the thickness of the plastic binder layer decreases, and the degree of contact of carbide particles increases. As a result, the hard alloy becomes brittle. To prevent the brittleness of the hard alloy with a significant decrease in the average size of the tungsten carbide particles, it is necessary to increase the volume content of the metal phase.
Ультрадисперсні суміші порошків з розміром частинок 0,1-0,2мкм отримані шляхом розмелу-змішування порошків у кульових млинах, мають високу питому поверхню й підвищений вміст кисню. При наступному спіканні 7/0 окислених порошків у водні, захисному середовищі або у вакуумі відбувається часткове зневуглецьовування карбіду вольфраму, що, у підсумку, приводить до істотного зниження механічних характеристик сплаву. Тому для одержання якісного твердого сплаву з ультрадисперсної суміші порошків до неї додають вільний вуглець, що зазвичай вводять у вигляді сажі, а в нашому випадку вводиться вуглецевмісна сполука - сахароза або бакелітовий лак.Ultradisperse mixtures of powders with a particle size of 0.1-0.2 μm are obtained by grinding and mixing powders in ball mills, have a high specific surface area and increased oxygen content. During the subsequent sintering of 7/0 oxidized powders in hydrogen, a protective medium, or in a vacuum, partial decarburization of tungsten carbide occurs, which, as a result, leads to a significant decrease in the mechanical characteristics of the alloy. Therefore, to obtain a high-quality hard alloy from an ultra-dispersed mixture of powders, free carbon is added to it, which is usually introduced in the form of carbon black, and in our case, a carbon-containing compound - sucrose or bakelite varnish - is introduced.
Завдяки такому вдосконаленню способу, на сплавах з високим вмістом зв'язуючого реалізується якісна ультрадисперсна структура, тобто ультрадрібнозерниста структура з низьким ступенем контакту карбідних частинок та рівномірним розподілом двох фаз, яка забезпечує кращий комплекс механічних властивостей для твердих сплавів, що експлуатуються в екстремальних умовах при наявності ударних навантажень. А саме, при збереженні високих значень твердості (НМ), пластичної деформації (є) й роботи руйнування при стиску (АР де) досягаються вищі характеристики міцності при згині ( са). тріщиностійкості (Кі) й межі текучості при стиску (во). Це підтверджують численні випробування зразків твердих сплавів, одержаних запропонованим способом, які приведені в Таблиці.Thanks to this improvement of the method, a high-quality ultradispersed structure is realized on alloys with a high binder content, that is, an ultrafine-grained structure with a low degree of contact of carbide particles and a uniform distribution of two phases, which provides a better set of mechanical properties for hard alloys operated in extreme conditions in the presence shock loads. Namely, while maintaining high values of hardness (NM), plastic deformation (ie) and work of fracture under compression (AR de), higher characteristics of bending strength (sa) are achieved. crack resistance (Ki) and compressive yield strength (vo). This is confirmed by numerous tests of hard alloy samples obtained by the proposed method, which are given in the Table.
На Фіг. показано ультрадрібнозернисту структуру сплаву М/С-З5мас.бю Со, отриманого при температурі ре 1150927 запропонованим способом без застосування інгібіторів, яка характеризується середньою хордою с карбідних частинок Цус-О,ЗЗмкм, ступенем контакту карбідних частинок (суміжністю) Суус-0,086, товщиною (о) прошарку зв'язуючого | со-0,37мМмкм, питомою повною поверхнею карбідних частинок Зус-5 вББ5МКкМ та рівномірним розподілом металевої зв'язуючого. 1. Приклад реалізації способу. ю зо Порошок карбіду вольфраму з розміром зерен 0,9-1,1мкм розмелюють у середовищі бензину, ацетону, спирту або гексану протягом 96 годин при співвідношенні маси куль до маси порошкової суміші 10:1, після чого - розмір карбідних частинок відповідає 0,1-0,2мкм. У розмелений карбід додають необхідну кількість порошку с кобальту й роблять розмел-змішування суміші протягом 120 годин, після чого ультрадисперсну суміш висушують. Далі в суміш вводять певну кількість сахарози (бакелітового лаку) і пресують брикети у формі оIn Fig. shows the ultrafine-grained structure of the alloy M/C-Z5ws.by Co, obtained at a temperature of 1150927 by the proposed method without the use of inhibitors, which is characterized by the average chord of carbide particles Cus-O, ZZmkm, the degree of contact (adjacency) of carbide particles Suus-0.086, thickness ( o) a layer of binder | co-0.37 mm, the specific total surface of carbide particles Zus-5 vBB5MKkM and the uniform distribution of the metal binder. 1. Example of implementation of the method. Tungsten carbide powder with a grain size of 0.9-1.1 μm is ground in a medium of gasoline, acetone, alcohol or hexane for 96 hours at a ratio of the mass of the balls to the mass of the powder mixture of 10:1, after which the size of the carbide particles corresponds to 0.1 -0.2μm. The necessary amount of cobalt powder is added to the ground carbide and the mixture is ground and mixed for 120 hours, after which the ultradispersed mixture is dried. Next, a certain amount of sucrose (Bakelite varnish) is introduced into the mixture and briquettes are pressed in the shape of o
Зв циліндру при тиску Л100МПа. Брикет переміщують в експериментальну установку й нагрівають у вакуумі зі со3 швидкістю 2-39 на хвилину до температури 10502С, при цьому відбувається видалення кисню з порошкової суміші або відновлення металів з оксидів, потім при температурі 10502 проводять ізотермічну витримку протягом 6 годин, що забезпечує процес навуглецювання карбіду вольфраму, після цього проводять ізотермічну « витримку протягом 30 хвилин при даній або трохи підвищеній температурі та ущільнення з енергією ЗО0Дж/см ЗFrom the cylinder at a pressure of L100 MPa. The briquette is moved to the experimental setup and heated in a vacuum with CO3 at a rate of 2-39 per minute to a temperature of 10502C, while removing oxygen from the powder mixture or reducing metals from oxides, then at a temperature of 10502, isothermal exposure is carried out for 6 hours, which ensures the carbonization process tungsten carbide, after which isothermal holding for 30 minutes at the given or slightly elevated temperature and compaction with an energy of ZO0J/cm З
Після охолодження брикету у вакуумі проводять повторне нагрівання до температури 1150 С, витримку 30 ЩО с хвилин і пресування з енергією 500Дж/см. в Запропонований спосіб дозволив одержати тверді сплави з ультрадисперсною структурою при високому -» вмісті зв'язуючого, що забезпечило їм високий рівень механічних властивостей, див. таблицю, приклади 1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 11, 13, 14, 15. 2. Приклад реалізації способу. (ее) Підготовку порошкових сумішей проводили за прикладом 71. Брикет переміщують в експериментальну о установку й нагрівають у вакуумі зі швидкістю 2-32 на хвилину до температури 9502. Потім при температурі 9502 проводять ізотермічну витримку протягом 6 годин, що забезпечує процес навуглецьовування карбіду о вольфраму, після цього проводять ущільнення з енергією З5ОДж/см З. Після остигання брикету у вакуумі - проводять повторне нагрівання до температури 10502С, витримку 30 хвилин і пресування з енергією 550ОДж/см. сл Механічні властивості отриманих твердих сплавів представлені в таблиці, приклади 8, 12. Нижчий комплекс властивостей твердих сплавів, у порівнянні із прикладом 1, обумовлений низькою міцністю міжфазних границь твердого сплаву при низьких температурах ущільнення. 3. Приклад реалізації способу. 59 Підготовку порошкових сумішей проводили за прикладом 71. Брикет переміщують в експериментальнуAfter cooling the briquette in a vacuum, it is reheated to a temperature of 1150 C, held for 30 seconds and pressed with an energy of 500 J/cm. The proposed method made it possible to obtain hard alloys with an ultradispersed structure with a high binder content, which provided them with a high level of mechanical properties, see table, examples 1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 11, 13, 14, 15. 2. Example of implementation of the method. (ee) Preparation of powder mixtures was carried out according to example 71. The briquette is moved to the experimental installation and heated in a vacuum at a speed of 2-32 per minute to a temperature of 9502. Then, at a temperature of 9502, isothermal exposure is carried out for 6 hours, which ensures the process of carbonization of tungsten carbide , after that compaction is carried out with an energy of 35 OJ/cm Z. After the briquette cools down in a vacuum, it is reheated to a temperature of 10502С, held for 30 minutes and pressed with an energy of 550 OJ/cm. The mechanical properties of the obtained hard alloys are presented in the table, examples 8, 12. The lower set of properties of hard alloys, in comparison with example 1, is due to the low strength of the interphase boundaries of the hard alloy at low compaction temperatures. 3. Example of implementation of the method. 59 Preparation of powder mixtures was carried out according to example 71. The briquette is moved to the experimental room
ГФ) установку і нагрівають у вакуумі зі швидкістю 2-39; на хвилину до температури 10502С, потім при температурі г 10502 проводять ізотермічну витримку протягом 6 годин, що забезпечує процес навуглецьовування карбіду вольфраму, після цього проводять ізотермічну витримку протягом ЗО хвилин при даній або трохи підвищеній бо температурі та ущільнення з енергією 250Дж/см З Після охолодження брикету у вакуумі проводять повторне нагрівання до температури 1300-13502С, витримку 30 хвилин і пресування з енергією 400Дж/см.HF) installation and heated in a vacuum at a speed of 2-39; for a minute to a temperature of 10502C, then at a temperature of 10502, an isothermal exposure is carried out for 6 hours, which ensures the process of tungsten carbide carburization, after that an isothermal exposure is carried out for 30 minutes at this or a slightly increased temperature and compaction with an energy of 250J/cm C After cooling the briquette is reheated in a vacuum to a temperature of 1300-13502С, held for 30 minutes and pressed with an energy of 400J/cm.
Механічні властивості отриманих твердих сплавів показані в таблиці, приклади 2, 5. Нижчий комплекс властивостей твердих сплавів, у порівнянні із прикладом 1, обумовлено утворенням при високих температурах спікання скупчень зв'язуючого й карбідних частинок у структурі сплаву. 65 Тверді сплави М/С-Со із вмістом зв'язуючого 20-50мас.уо можуть ефективно використовуватися для виготовлення інструменту, який використовують для обробки металів тиском, зокрема:The mechanical properties of the obtained hard alloys are shown in the table, examples 2, 5. The lower set of properties of hard alloys, in comparison with example 1, is caused by the formation of clusters of binder and carbide particles in the alloy structure at high sintering temperatures. 65 Hard alloys of M/S-Co with a binder content of 20-50% by weight can be effectively used for the manufacture of tools used for pressure processing of metals, in particular:
а) на операціях холодного висадження голівок болтів (шестигранні й круглі із внутрішнім шестигранником), гвинтів (із сферичною й потайною голівками), заклепок (із сферичною й потайною голівками), шурупів (із звичайним шліцом і хрестоподібним), цвяхів; б) на операціях холодного штампування кульок і роликів для підшипників кочення, корпусів запальних свічок і шатунних вкладишів автомобіля; в) на операціях вирубки-пробивання лез із нержавіючої сталі, трансформаторних ,П-Т-1" пластин і роторних у" пластин для електродвигуна з електротехнічної сталі, деталей різних контактів; г) на операціях витяжки й ударного холодного видавлювання деталей стрижневого типу, балонів, труб 7/0 (аерозольні балони, пивні банки, тюбики для розфасовки мазей і клеїв); д) на операціях гарячого видавлювання, наприклад, заготівок ключів-голівок.a) on operations of cold setting of bolt heads (hexagonal and round with an internal hexagon), screws (with spherical and countersunk heads), rivets (with spherical and countersunk heads), screws (with an ordinary slot and cross-shaped), nails; b) at operations of cold stamping of balls and rollers for rolling bearings, spark plug housings and connecting rod liners of the car; c) on cutting-punching operations of stainless steel blades, transformer "P-T-1" plates and rotor y" plates for an electric motor made of electrotechnical steel, parts of various contacts; d) on extraction operations and cold impact extrusion of rod-type parts, cylinders, 7/0 pipes (aerosol cylinders, beer cans, tubes for packing ointments and glues); e) on hot pressing operations, for example, blank key heads.
Мо п/п|Склад Температура Енергія Розмір |Суміж-ність Механічні характеристики /5 Мн ущільнення Т, С плен хори т Сдслс мас.95 "л 7 щоMo p/p|Composition Temperature Energy Size |Contiguity Mechanical characteristics /5 Mn sealing T, C plen chori t Sdsls mass.95 "l 7 what
Мпа Мпа , мпа Мпа:м), МПа ; МдДж/м? 2 яв юю аю 00зоб000воб | оолво 0 олзя това зво вл пе те ло (вою) юю во) 02000000о00530 ол обо заз заве пвя оте 65 сч жо (8165151 юю м) зю 00500033 оо лво/зово ово ся? ввоо 40 132. о вово юю лою з 0005 ода 0 о0тб оялолеоо гор сов тво ле м вою лою | ою во 0005ю | ооя' 0 оо ого тво во 245 бо 0150201 ло болю олово во зоб 00Боо 0 035 0 оов2 зоБо ово 2350 от 7540 72 196 ю зо мово ло олово лабо) зоб во | омз 0 ооев зібоі2тоо зво ов 75ло 63! 11 - сч о г)Mpa Mpa , mpa Mpa:m), MPa ; MJ/m? 2 yav yuyu ayu 00zob000vob | oolvo 0 olzya tova zvo vl pe te lo (voi) yuyu vo) 02000000о00530 ol obo zazeve pvya ote 65 sch zho (8165151 yuyu m) zyu 00500033 oo lvo/vovo ovo sia? vvoo 40 132. o vovo yuyu loya with 0005 oda 0 o0tb oyaloleoo gor sov tvo le m voy loya | oyu in 0005yu | ooya' 0 oo ogo tvo vo 245 bo 0150201 lo bolu olovo vo zob 00Boo 0 035 0 oov2 zoBo ovo 2350 ot 7540 72 196 yu zomolo lo olovo labo) zob vo | omz 0 ooev ziboi2too zvo ov 75lo 63! 11 - sch o d)
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200603702A UA80215C2 (en) | 2006-04-04 | 2006-04-04 | Method of producing the hard alloys with ultra-dispersed structure, which contain a binding agent |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200603702A UA80215C2 (en) | 2006-04-04 | 2006-04-04 | Method of producing the hard alloys with ultra-dispersed structure, which contain a binding agent |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA80215C2 true UA80215C2 (en) | 2007-08-27 |
Family
ID=38578883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA200603702A UA80215C2 (en) | 2006-04-04 | 2006-04-04 | Method of producing the hard alloys with ultra-dispersed structure, which contain a binding agent |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA80215C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2521937C2 (en) * | 2009-02-27 | 2014-07-10 | Элемент Сикс Холдинг Гмбх | Hard alloy body |
-
2006
- 2006-04-04 UA UAA200603702A patent/UA80215C2/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2521937C2 (en) * | 2009-02-27 | 2014-07-10 | Элемент Сикс Холдинг Гмбх | Hard alloy body |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108823478B (en) | Ultra-fine high-entropy alloy binding phase metal ceramic and preparation method thereof | |
| CN110358941B (en) | Tungsten-based alloy material and preparation method thereof | |
| CN109439992B (en) | NbC-Ni-Mo2C high-temperature hard alloy and preparation method thereof | |
| US10584069B2 (en) | cBN sintered material and cutting tool | |
| CN110468320B (en) | High-hardness and high-toughness metal ceramic and preparation method and application thereof | |
| CN113512687B (en) | Preparation method of composite rare earth reinforced powder metallurgy high-speed steel | |
| JP5999285B1 (en) | Iron-base alloy powder for powder metallurgy and sintered forged parts | |
| KR20070015030A (en) | Method of making a submicron cemented carbide powder mixture with low compacting pressure | |
| CN109706371B (en) | Preparation method of graphene steel composite material | |
| CN109852862B (en) | High-hardness composite hard alloy and preparation method and application thereof | |
| JP5314807B1 (en) | Cemented carbide and manufacturing method thereof, and carbide tool | |
| CN110551922A (en) | high-mass-fraction WC p/Al composite material and preparation method thereof | |
| JP6149718B2 (en) | Iron-based sintered alloy, method for producing the same, and high-carbon iron-based powder | |
| CN109554627B (en) | Graphene composite high-speed tool steel | |
| RU2718523C1 (en) | Method for production of powdered copper-based composite with improved strength characteristics | |
| UA80215C2 (en) | Method of producing the hard alloys with ultra-dispersed structure, which contain a binding agent | |
| CN109554628B (en) | Preparation method of graphene composite high-speed tool steel | |
| CN110983152B (en) | Fe-Mn-Si-Cr-Ni based shape memory alloy and preparation method thereof | |
| CN109702206B (en) | Preparation method of ice skate blade | |
| RU2329121C2 (en) | Powder on iron basis | |
| CN110606745A (en) | Metal-free binder phase tungsten carbide hard alloy composite material and preparation method thereof | |
| CN114290251B (en) | Fe-based cBN grinding wheel and preparation method thereof | |
| JP6387627B2 (en) | Method for producing tungsten carbide based cemented carbide tool with excellent heat crack resistance | |
| CN114540724A (en) | Synergistic strengthening and toughening cermet material and preparation method thereof | |
| CN108048713B (en) | Aluminum-zinc-magnesium-copper series high-strength fine-grain aluminum alloy and preparation method thereof |