Состав для комплексного насыщения режущего твердосплавного иструмента

 

Изобретение относится к химико-термической обработке режущего твердосплавного инструмента в порошковых средах и позволяет повысить его эксплуатационную стойкость в условиях ударных нагрузок и резания труднообрабатываемого материала, улучшить чистоту обрабатываемой поверхности. Для этого состав содержит оксид алюминия, оксид ванадия, оксид титана, оксид молибдена, порошок алюминия, фтористый алюминий и хлористый аммоний при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксид ванадия 7-11

оксид титана 24-32

оксид молибдена 7-11

алюминий (порошок) 17,5-18,5

оксид алюминия 33-34

фтористый алюминий 0,5-1,5

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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

COLIHAËÈCTÈ×ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (l9) (11) (51)5 С 23 С 12 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4650319/31-02 (22) 14.02.89 (46) 30.12.90. Бюл. 1(" 48 (71) Белорусский политехнический институт (72) А.А.Шматов, Л.Г.Ворошнин и О.А.Хохлова (53) 621.785.51.06(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1046328, кл. С 23 С 12/02, 1983. (54) СОСТАВ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО НАСИЩЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ТВЕРДОСПЛАВНОГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к химикотермической обработке режущего твердосплавного инструмента в порошковых средах и позволяет повысить его эксплуатационную стойкость в условиях

Изобретение относится к химикотермической обработке твердосплавно1 о инструмента в порошковых средах и может быть использовано в машиностроительной промьпппенности.

Целью изобретения является повьппение эксплуатационной стойкости твердосплавного инструмента, работающего в условиях ударных нагрузок, и улучшение чистоты обрабатываемой поверх- . ности.

Состав для комплексной обработки содержит оксид ванадия, оксид титана, оксид алюминия, фтористый алюминий, в качестве оксида карбидообразующего элемента VIA-группы — оксид молибдена, хлористый аммоний, порошок алюми" ния при следующем соотношении компонентов, мас.7: ударных нагрузок и резания труднообрабатываемого материала, улучшить чистоту обрабатываемой поверхности. Для этого состав содержит оксид алюминия, оксид ванадия, оксид титана, оксид молибдена, порошок алюминия, фтористый алюминий и хлористый аммоиий при следующем соотношении компонентов, мас..Е: оксид ванадия 7-11; оксид титана 24-32; оксид молибдена 7-11; алюминий (порошок) 17,5- 18,5; оксид алюминия 33-34; фтористый алюминий

0,5-1,5; хлористый аммоний 1- 2. Обработка в прецлагаемом составе позволя-. ет получить на режущем инструменте из твердосплавного сплава иэносостойкий слой с высоким качеством поверхности . табл.

Оксид ванадия 7 — 11

Оксид титана 24-32

Оксид молибдена 7-11

Порошок алюминия 1 7, 5 — 18, 5

Оксид алюминия 33 — 34

Фтористый алюминий ),5 — 1,5

Хпористый аммоний 1 — 2

Оксид алюминия Al О (ТУ 6-09и 3

2046-64) является инертной добавкой насыщающей смеси и служит для предотвращения ее спекания, а также для повышения качества поверхности твердосплавного инструмента °

Алюминий А1 (марки ПА, ГОСТ 605873) является восстановителем оксидов насьш(ающих элементов (титана, ванадия и молибдена) до чистых металлов.

Хлористый аммоний NH Cl (ГОСТ

377$-72) является активатором процес"

1617053

Состав для комплексного насыщения режущего твердосплавного инструмента, включающий оксид алюминия, оксид са и служит для создания газовой Аазы на основе хлоридов насыщающих элементов.

Фтористый алюминий A1Fg (ТУ 6-091122-76) является активатором процес5 са и служит для создания газовой Аазы на основе хлоридов насыщенных элементов, а также предотвращает спекание порошковой смеси и увеличивает ее активность.

Оксид титана Ti0 (МРТУ 6-09-121164), оксид ванадия 720 (МРТУ 6-096594-70), оксид молибдена Mo0 > (МРТУ

6-09-328-63) после восстановления их алкминием являются поставщиками атомов титана, ванадия и молибдена.

Замена в составе хромтитанванадирующей смеси оксида хрома на оксид молибдена способствует формированию на твердом сплаве диффузионных слоев с повьппенным содержанием карбида титана, отличающегося более высокой иэносостойкостью. С другой стороны, полученные в предлагаемом составе диф- 25 фуэионные слои содержат кроме карбида титана карбиды ванадия и молибдена легированные карбидообразуюшими элементами, которые более пластичны, чем карбид титана, но более иэносостойки, чем карбиды хрома. Поэтому разработанные карбидные покрытия на твердом сплаве отличаются высокими работоспособностью и пластичностью, что крайне важно для инструмента, работающего в условиях ударных нагрузок, в

35 частности для фрезерного инструмента.

Различие в износостойкости диАфузионных карбидных слоев при замене оксида хрома на оксид молибдена обу40 словлено разным соотношением карбида титана, карбидов ванадия и молибдена, легированных карбидообразующими элеP ментами.

Повышенное содержание в слое карбида титана при небольшом содержании других карбипов (ванадия и молибдена) значительно увеличивает твердость слоя (И 1 ††3 MIa), которая позволяет производить фрезерование труднообрабатываемого материала (с повышенной твердостью) и улучшить качество его поверхности после обработки.

Процесс диффузионной обработки в предлагаемом составе проводят при

800-1000 С в течение 4-8 ч в контейнерах с плавким затвором без использования вакуума и защитных атмосфер, Снижение температуры процесса до

1000 С стало возможным за счет дополнительного введения фтористого алюминия и замены оксида хрома на оксид молибдена в насыщающей смеси. Последнее позволяет сохранить исходную прочность после дифАузионной обработки и существенно упрощает технологический процесс, Пример 1. ДифАузионное комплексное насыщение твердосплавного инструмента типа фрезы иэ ВК6М в предлагаемой и известной порошковых средах осуществляли в контейнерах с плавким затвором при температуре

1000 С в течение б ч.

Испытания проводили на готовом инструменте — концевых твердосплавных Арезах из сплава BK6N диаметром

4 мм при торцовом фрезеровании штамповой стали ДИ22 (HRC 60). Использовали фрезерный станок типа ОФ-55.

Режим Арезерования: скорость резания

500 об/мин, глубина резания О, 1 мм, ширина резания 2 мм, подача — ручная.

Указанный инструмент испытывал ударные нагрузки, поскольку использовали торцовое фреэерование, а также работал в условиях резания труднообрабатываемого материала — в качестве обрабатываемого материала применили сталь ДИ22 с повышенной твердостью (HRC 60) .

Результаты испытаний твердосплавного режущего инструмента приведены в таблице.

Коэффициент човышения стойкости твердосплавных фрез определяли по формулеТ!

К

У где T — продолжительность работы

Арезы с покрытием до ее затуплення (длина прохода, мм);

Т вЂ” продолжительность работы

2.

Арезы без покрытия до ее затупления (длина прохода, мм).

Таким образом, использование предлагаемого состава позволяет по сравнению с известным повысить износостойкость твердосплавных фреэ из ВК6М в

2,7-4 раза, качество фрезерованной поверхности на 2-3 балла, а также снизить температуру процесса на 50 С.

Формула изобретения р Состав аасынанщей смеси, нас Л

100

Вез обработки

ИввестюФ

48 .- 3

Пр еплатааюй

32,5 2 0,5

tS0 1,5

3. 5 36 .

4. 7 32 7

5. 9 28 9

6, 11 24

13 20 13

1000 6 7

120

1 2

4 б

1,4

1000 6 9

t 000 6 9-10

1000 6 9

1000 6 7

33 зз,s

34

34,5

te,s

1S

t7,5

17. °

140

1,5

1 1,5

0 5 2

2 5 и р и и е ч а н н е: Составы 3 н 7 находятся эа лределамю оптиыалъвых.

Составы 4 - б " в пределах оптныальеых.

Составитель Л.Бурлинова

Редактор А.Иаковская Техред М.Дидык

Заказ 4100 Тираж 804 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 10!

5 16 ванадия, оксид титана, оксид карбидообразующего элемента UIA-группы, порошок алюминия и хлористый аммоний, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения эксплуатационной стойкости инструмента, работа10щего в условиях ударных нагрузок, улучшения чистоты обрабатываемой поверхности, он дополнительно содержит @тористый алюминий, а в качестве оксида

17053

6 карбидообразующего элемента UIA-группы — оксид молибдена при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Оксид ванадия 7 — 11

Оксид титана 24 -32

Оксид молибдена 7-11

Порошок алюминия 17,5 — 18,5

Оксид алюминия 33 -34

@тористый алюминий Оа 5 — 1,5

Хлористьй аммонич 1-2