Керамический режущий материал

>

ОПИС :АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (> i> 565488

CQi03 Советск>ск Социалистических

Республик к лвто скомь свидитильствь (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.11.74 (21) 1582551/29-33 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.05.79. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 30.05.79 (51) М. Кл 2

С 04В 35/10

С 04В 35/18

Государственный комитет (53) УДК 666.764.32 (088.8) ле делам изобретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

А. А. Максимов, А. И. Власов, Л. П. Меркулов, О. С. Мальцев, M. Н. Пивоваров и Г. P. Золотарев

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов (71) Заявитель (54) КЕРАМИЧЕСКИЙ РЕЖУЩИЙ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к режущему керамическому материалу для стали, чугуна, графита, дерева и других материалов.

Известен спеченный твердый сплав на керамической основе для обработки резанием, включающий эвтектику WC и W>C с углеродом, A403, SiO, Mg0, имеющий низкую износостойкость и прочность (1).

Цель изобретения — увеличение износостойкости и прочности. 10

Это достигается дополнительным введением окиси натрия и, по крайней мере, одного металла из группы: кобальт, никель, железо, при следующем соотношении компонентов, Bee. %: 15

А1аОз 54 — 94

Мдо 0,05 — 1,5

ЯОе 0,05 — 1,5 по крайней мере, один карбид тугоплавкого металла из группы 20

TiC, ZrC, HfC 5 — 30 по крайней мере, один карбид тугоплавкого металла из группы

WC, Мо С 0,05 — 10

КаеО 0,05 — 1,5 25 по крайней мере, один металл из группы

Со, Ni, Fe 0,05 — 1,5

Введение окиси натрия позволяет получать в керамическом материале стеклофазу из окислов Mg, Si и Na, которая при спека- 30 нии (горячее прессование) улучшает смачиваемость окиси алюминия и карбидов тугоплавких металлов металлами железной группы, что обуславливает получение плотного материала с высокой износостойкостью и прочностью.

Процесс получения предлагаемого керамического режущего материала заключается в следующем.

Порошки окиси алюминия, карбида титана (карбида циркония, гафния или их смеси), хлористого магния, натрия кремниекислого загружают в мельницу, футерированную твердым сплавом и размалывак>т твердосплавными шарами в среде спирта в течение 2 — 6 сут.

Во время размола дополнительно катирается карбид вольфрама (карбид молибдена или их смесь) и кобальт (никель, железо или их смеь). Размолотую смесь подвергают горячему прессованию в заготовки необходимой формы, которые затем шлифуют алмазным инструментом. Полученные неперетачиваемые пластины из керамического режущего материала используют в качестве режущего инструмента в резцах с механическим креплением.

Пример. В мельницу, футерированную твердым сплавом ВК-6, загружают

0,6% окиси магния в виде МеС12 6Н20, 565488

Формула изобретения

Составитель Л. Булгакова

Корректор А. Галахова

Редактор Л. Письман

Техред А. Камышникова

Заказ 841/1 Изд. № 329 Тираж 705 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4)5

Типография, пр. Сапунова, 2

20 /о карбида титана, 0,6 /о двуокиси кремния и окиси натрия в виде Ка $10з 9Н20, остальное — прокаленный глинозем (а — А1 0з). Шихту размалывают в течение

6 сут в среде этилового спирта. В процесс размола в смесь натирается 8% карбида вольфрама и 0,5 кобальта. Смесь, полученную в результате размола, сушат, просеивают и прессуют на пресс горячего прессования в графитовых пресс-формах при 10

1650 — 1700 С. Продолжительность цикла горячего прессования 20 мин. Удельное давление прессования 0,4 т/см .

В процессе нагрева шихты при горячсм прессовании хлористый магний разлагается 15 до окиси магния; натрий кремниекислый— на окись натрия и двуокись кремния, При

1100 — 1400 С указанные окислы взаимодействуют между собой с образованием стеклофазы, которая при 1400 — 1700 С переходит в жидкое состояние, взаимодействуя с окисью алюминия и сложным карбидом, улучшает их смачиваемость кобальтом.

Причем окись натрия способствует образованию стеклофазы при относительно низких температурах и значительно улучшает смачиваемость, за счет чего изделия после горячего прессования имеют при высокой плотности повышенную износостойкость и п р оч ность. 30

Стойкость предлагаемого режущего материала при точении стали с твердостью

HRC 50 — 52 со скоростью 100 м/мин превышает стойкость ВЗ в 3 — 4 раза и дает возможность обрабатывать закаленные стали ца скоростях резания, превышающих скорости резания для сплава ТЗОК4 в 1,5 — 2,5 раза.

Керамический режущий материал, включающий окислы алюминия, магния, кремния, карбида тугоплавких металлов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения износостойкости и прочности он дополнительно содержит окись натрия и, по крайней мере, один металл из группы: кобальт, никель, железо, при следующем соотношении компонентов, вес. :

А1 0з 54 — 94

МдО 0,05 — 1,5

Si0 0,05 — 1,5 по крайней мере, один карбид тугоплавкого металла из группы

TiC, ZrC, HfC 5 — 30 по крайней мере, один карбид тугоплавкого металла из группы

WC Mo2C 0,05 — 10

Ма20 0,05 — 1,5 по крайней мере, один металл из группы

Со, Ni, Fe 0,05 — 1,5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Швеции № 199288, кл. В ОВ

8/11, опублик. 1965.