RU2007274C1 - Electrode material for electric-spark alloying, and a method of its making - Google Patents
Electrode material for electric-spark alloying, and a method of its making Download PDFInfo
- Publication number
- RU2007274C1 RU2007274C1 SU4948592A RU2007274C1 RU 2007274 C1 RU2007274 C1 RU 2007274C1 SU 4948592 A SU4948592 A SU 4948592A RU 2007274 C1 RU2007274 C1 RU 2007274C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tungsten
- carbide
- iron
- manganese
- electrode material
- Prior art date
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к электродным материалам для электроискрового легирования (ЭИЛ) металлических поверхностей, и может быть использовано при упрочнении режущего инструмента, штамповой оснастки и деталей машин. В настоящее время одним из направлений совершенствования электроискрового легирования является расширение базы исходных материалов за счет использования неметаллических и тугоплавких компонентов. Известен электродный материал и способ его получения, согласно которому компоненты - Со, окисел металла, выбранный из группы, содержащей Са, Ti и Zr, и карбид W, взятые в соотношении, мас. % соответственно 2-15; 0,1-2,0, WC остальное, перемешали и подвергли горячему прессованию при 1220-1270оС, давлении 120 кг/см2 в течение 2-3 мин (1).The invention relates to powder metallurgy, in particular to electrode materials for electrospark alloying (ESA) of metal surfaces, and can be used to harden cutting tools, die tools and machine parts. Currently, one of the directions for improving spark spark alloying is to expand the base of raw materials through the use of non-metallic and refractory components. Known electrode material and a method for its preparation, according to which the components are Co, a metal oxide selected from the group consisting of Ca, Ti and Zr, and carbide W, taken in the ratio, wt. % respectively 2-15; 0.1-2.0, WC the rest, was mixed and subjected to hot pressing at 1220-1270 about C, a pressure of 120 kg / cm 2 for 2-3 minutes (1).
Основными недостатками известных технических решений являются повышенные трудовые и материальные затраты, связанные с предварительным получением исходных компонентов, а также невысокая износостойкость покрытия. Известны также электродный материал на основе карбида вольфрама (2) и способ изготовления спеченных электродов-инструментов, включающий прессование и спекание материала электрода (3). The main disadvantages of the known technical solutions are the increased labor and material costs associated with the preliminary preparation of the starting components, as well as the low wear resistance of the coating. Also known are tungsten carbide-based electrode material (2) and a method for manufacturing sintered tool electrodes, comprising pressing and sintering the electrode material (3).
Основным недостатком известных технических решений является использование в материале карбида вольфрама, получение которого требует значительных затрат. The main disadvantage of the known technical solutions is the use of tungsten carbide in the material, the preparation of which requires significant costs.
В основу изобретения положена задача осуществить такое получение электродного материала для электроискрового легирования, чтобы было обеспечено снижение затрат и повышение эффективности процесса нанесения покрытий. The basis of the invention is the task of realizing such an electrode material for spark alloying so as to ensure a reduction in costs and increase the efficiency of the coating process.
Поставленная задача решается тем, что электродный материал содержащий карбид вольфрама, дополнительно содержит сложные карбиды вольфрама и железа Fe3W3C-Fe4W2C, сложный карбид вольфрама и железа Fe6W6C, сложный карбид вольфрама и кобальта Co3W3C, карбид железа Fe2C, силицид марганца MnSix при 1 < х < 1,7, карбид марганца Mn3C, сложный силицид вольфрама и кобальта CoWSi при следующем соотношении компонентов, мас. % :
Сложные карбиды вольфрама
и железа Fe3W3C-Fe4W2C 4-9
Сложный карбид вольфрама
и железа Fe6W6C 14-21
Сложный карбид вольфрама
и кобальта Co3W3C 4-9
Карбид железа Fe2C 4-7
Cилицид марганца MnSix
при 1< х < 1,7 1-3
Карбид марганца Mn3C 1,5-2,5
Сложный силицид вольфра-
ма и кобальта CoWSi 1-2,5
Карбид вольфрама Остальное
Поставленная задача решается также тем, что в способе получения электродного материала для электроискрового легирования, включающем прессование шихты электродного материала и последующее спекание, согласно изобретению прессованию подвергают шихту, содержащую кобальт, углерод, вольфрамсодержащий компонент в следующем соотношении, мас. % :
Кобальт 6-10
Углерод 7-10
Вольфрамсодержащий
компонент Остальное
При этом в качестве вольфрамсодержащего компонента используют вольфрамсодержащий концентрат, содержащий, мас. % :
Оксид вольфрама 45-72
Оксид железа 10-25
Оксид марганца 2-10
Оксид кремния 3-8
причем перед прессованием шихту термообрабатывают.The problem is solved in that the electrode material containing tungsten carbide further comprises complex tungsten and iron carbides Fe 3 W 3 C-Fe 4 W 2 C, complex tungsten and iron carbide Fe 6 W 6 C, complex tungsten carbide and cobalt Co 3 W 3 C, iron carbide Fe 2 C, manganese silicide MnSi x at 1 <x <1.7, manganese carbide Mn 3 C, complex silicide of tungsten and cobalt CoWSi in the following ratio of components, wt. %:
Complex tungsten carbides
and iron Fe 3 W 3 C-Fe 4 W 2 C 4-9
Complex tungsten carbide
and iron Fe 6 W 6 C 14-21
Complex tungsten carbide
and cobalt Co 3 W 3 C 4-9
Iron Carbide Fe 2 C 4-7
MnSi MnSi x
when 1 <x <1.7 1-3
Manganese Carbide Mn 3 C 1.5-2.5
Complex tungsten silicide
MA and cobalt CoWSi 1-2.5
Tungsten Carbide Else
The problem is also solved by the fact that in the method of producing electrode material for electrospark alloying, comprising pressing a mixture of electrode material and subsequent sintering, according to the invention, a mixture containing cobalt, carbon, a tungsten-containing component in the following ratio, wt. %:
Cobalt 6-10
Carbon 7-10
Tungsten-containing
component Else
Moreover, as a tungsten-containing component, a tungsten-containing concentrate containing, by weight, is used. %:
Tungsten Oxide 45-72
Iron oxide 10-25
Manganese oxide 2-10
Silica 3-8
moreover, before pressing the mixture is heat treated.
В качестве вольфрамсодержащего концентрата согласно изобретению используют шеелитовый и/или вольфрамитовый концентраты. Scheelite and / or tungsten concentrates are used as the tungsten-containing concentrate according to the invention.
Преимущество предлагаемого технического решения заключается в том, что благодаря использованию непосредственно вольфрамсодержащего минерального сырья в качестве основы в способе получения электродного материала, значительно сокращаются трудовые и материальные затраты за счет исключения переделов по переработке сырья на карбид вольфрама, а также улучшаются экологические условия производства. Форма соединений в предложенном исходном вольфрамсодержащем компоненте при оптимальном соотношении с кобальтом и углеродом способствует получению структур в электродном материале, соответствующих вторичным структурам, образующимся в процессе легирования на упрочняемой поверхности известными вольфрамсодержащими электродными материалами, что улучшает характеристики легированного слоя и эффективность процесса. The advantage of the proposed technical solution is that due to the use of directly tungsten-containing mineral raw materials as the basis in the method of producing electrode material, labor and material costs are significantly reduced by eliminating redistribution of the processing of raw materials to tungsten carbide, and environmental conditions of production are also improved. The shape of the compounds in the proposed starting tungsten-containing component at the optimum ratio of cobalt and carbon contributes to the formation of structures in the electrode material corresponding to secondary structures formed during the alloying process on the hardened surface with known tungsten-containing electrode materials, which improves the characteristics of the alloyed layer and the process efficiency.
П р и м е р. Для экспериментальной проверки заявляемого состава электродного материала были подготовлены смеси синтезированных ингредиентов (см. табл. 1). Приготовленную смесь смешивали с пластификатором (5% раствор синтетического каучука в бензине), затем сушили, прессовали при давлении 0,7-1,2 т/см2, постепенно образцы спекали при 1400-1450оС в вакуумной печи. Электроэрозионное упрочнение проводили на установках "Элитрон-10", "Элитрон-22" с ручным перемещением электрода-инструмента при токе легирования 0,7-1,2 А, частоте вибрации 100-200 Гц, в воздушной среде.PRI me R. For experimental verification of the claimed composition of the electrode material, mixtures of synthesized ingredients were prepared (see table. 1). The prepared mixture was mixed with a plasticizer (5% solution of synthetic rubber in gasoline), then dried, pressed at a pressure of 0.7-1.2 t / cm 2 , gradually the samples were sintered at 1400-1450 о С in a vacuum oven. Electroerosive hardening was carried out on the Elitron-10, Elitron-22 installations with manual movement of the tool electrode at a doping current of 0.7-1.2 A, vibration frequency of 100-200 Hz, in air.
Для получения заявленного была подготовлена шихта следующего состава, мас. % :
Кобальт 6-10
Углерод 7-10
Вольфрамсодержащий
компонент Остальное
причем в качестве вольфрамсодержащего компонента использовали вольфрамсодержащий концентрат в виде шеелитового и/или вольфрамитового с содержанием в мас. % оксидов вольфрама 45-72, железа 10-25, кремния 3-8, марганца 2-10.To obtain the claimed mixture of the following composition was prepared, wt. %:
Cobalt 6-10
Carbon 7-10
Tungsten-containing
component Else
moreover, as a tungsten-containing component used tungsten-containing concentrate in the form of scheelite and / or tungsten with a content in wt. % oxides of tungsten 45-72, iron 10-25, silicon 3-8, manganese 2-10.
Вольфрамсодержащий концентрат после обжига на воздухе при 900-950оС для удаления аурипигмента AsS3 смешивали с углеродом техническим (сажей) и кобальтом, поддерживая указанное в табл. 1 соотношение компонентов в массовых процентах. Смешивание проводили в планетарной мельнице "Санд". Полученную порошковую смесь подвергали термической обработке в вакуумной печи СНВЭ-1.3.1/16Нз при разряжении 1х10-3 атм. с с изотермическими выдержками при 900, 1150, 1250, 1400оС в течение 1,5 ч при каждой температуре. Затем добавляли пластификатор, сушили образцы, прессовали при давлении 0,7-1,2 т/см2 и спекали при 1400-1450оС в вакуумной печи.Tungsten concentrate after calcination in air at 900-950 ° C to remove orpiment AsS 3 was mixed with carbon technical (soot), and cobalt, while maintaining the above Table. 1 ratio of components in mass percent. Mixing was carried out in a planetary mill "Sand". The resulting powder mixture was subjected to heat treatment in a vacuum furnace SNVE-1.3.1 / 16Hz with a discharge of 1x10 -3 atm. with a isothermally at 900, 1150, 1250, 1400 C for 1.5 hours at each temperature. Then added a plasticizer, a dried sample was compressed at a pressure of 0.7-1.2 ton / cm2 and sintered at 1400-1450 ° C in a vacuum oven.
В результате карбидизации получили электродный материал следующего состава, мас. % : сложные карбиды вольфрама и железа Fe3W3C-Fe4W2C 4-9, сложный карбид вольфрама и железа Fe6W6C 14-21, карбид железа Fe2C 4-7, силицид марганца MnSix, где 1 < х < 1,7, 1-3, карбид марганца в виде Mn3C 1,5-2,5, сложный силицид вольфрама и кобальта CoWSi 1-2,5; сложный карбид вольфрама и кобальта Co3W3C 4-9, остальное карбид вольфрама.As a result of carbidization, an electrode material of the following composition was obtained, wt. %: complex carbides of tungsten and iron Fe 3 W 3 C-Fe 4 W 2 C 4-9, complex carbide of tungsten and iron Fe 6 W 6 C 14-21, iron carbide Fe 2 C 4-7, manganese silicide MnSi x , where 1 <x <1.7, 1-3, manganese carbide in the form of Mn 3 C 1.5-2.5, a complex silicide of tungsten and cobalt CoWSi 1-2.5; complex tungsten and cobalt carbide Co 3 W 3 C 4-9, the rest is tungsten carbide.
Электроэрозионное упрочнение проводили на установках "Элитрон-10, "Элитрон-22" с ручным перемещением электрода-инструмента при токе легирования 0,7-1,2А, частоте вибрации 100-200 Гц в воздушной среде. Характеристики покрытий образцов 10х10х5 мм, изготовленных из стали Х12Ф1, представлены в табл. 2. Испытание на износ в условиях сухого трения-скольжения проводили на установке МТ22П в условиях трения без смазки. Electroerosive hardening was carried out on the Elitron-10, Elitron-22 installations with manual movement of the tool electrode at a doping current of 0.7-1.2A, vibration frequency of 100-200 Hz in air. Characteristics of coatings of samples 10x10x5 mm made of X12F1 steels are presented in Table 2. The wear test in the conditions of dry sliding friction was carried out on the MT22P installation under friction conditions without lubrication.
Предлагаемый состав вольфрамсодержащего исходного соединения может найти применение также в процессе лазерного легирования металлических поверхностей изделий. The proposed composition of the tungsten-containing starting compound can also be used in the process of laser alloying of metal surfaces of products.
(56) Авторское свидетельство СССР N 778319, кл. С 22 С 29/08, 1978 г. (56) Copyright certificate of the USSR N 778319, cl. S 22 S 29/08, 1978
Немилов Е. Ф. Справочник по электроэрозионной обработке материалов. Л. : Машиностроение, 1989 г. , с. 153. Nemilov E.F. Handbook of EDM materials. L.: Engineering, 1989, p. 153.
Ножиков А. Х. и др. Изготовление электродов - инструментов. - Ж. ПМ, 1976, N 5. Nozhikov A. Kh. Et al. Manufacture of electrodes - tools. - J. PM, 1976, No. 5.
Claims (3)
Сложные карбиды вольфрама и железа Fe3W3C - F3e4W2C 4 - 9
Сложный карбид вольфрама и железа Fe6W6C 14 - 21
Сложный карбид вольфрама и кобальта Co3W3C 4 - 9
Карбид железа Fe2C 4 - 7
Силицид марганца MnSix при 1 < x 1,7 1 - 3
Карбид марганца Mn3C 1,5 - 2,5
Сложный силицид вольфрама и кобальта CoWSi 1 - 2,5
карбид вольфрама Остальное.1. The electrode material for spark alloying containing tungsten carbide, characterized in that it further comprises complex tungsten and iron carbides Fe 3 W 3 C - Fe 4 W 2 C, complex tungsten and iron carbide Fe 6 W 6 C, complex tungsten carbide and cobalt Co 3 W 3 C, iron carbide Fe 2 C, manganese silicide MnSi x at 1 <x <1.7, manganese carbide Mn 3 C, complex silicide of tungsten and cobalt CoWSi in the following ratio of components, wt. %:
Complex tungsten and iron carbides Fe 3 W 3 C - F3e 4 W 2 C 4 - 9
Complex tungsten and iron carbide Fe 6 W 6 C 14 - 21
Complex tungsten and cobalt carbide Co 3 W 3 C 4 - 9
Iron Carbide Fe 2 C 4 - 7
Manganese silicide MnSi x at 1 <x 1.7 1 - 3
Manganese Carbide Mn 3 C 1.5 - 2.5
Complex tungsten and cobalt silicide CoWSi 1 - 2.5
tungsten carbide Else.
Кобальт 6 - 10
Углерод 7 - 10
Вольфрамосодержащий компонент Остальное
при этом в качестве вольфрамосодержащего компонента используют вольфрамосодержащий концентрат, содержащий мас. % :
Оксид вольфрама 45 - 72
Оксид железа 10 - 25
Оксид марганца 2 - 10
Оксид кремния 3 - 8
причем перед прессованием шихту термообрабатывают.2. A method of obtaining an electrode material for spark alloying, comprising pressing a mixture of electrode material and subsequent sintering, characterized in that the pressing is subjected to a mixture containing cobalt, carbon, a tungsten-containing component in the following ratio, wt. %:
Cobalt 6 - 10
Carbon 7-10
Tungsten-containing component
while as a tungsten-containing component using a tungsten-containing concentrate containing wt. %:
Tungsten Oxide 45 - 72
Iron oxide 10 - 25
Manganese oxide 2 - 10
Silica 3 - 8
moreover, before pressing the mixture is heat treated.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4948592 RU2007274C1 (en) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | Electrode material for electric-spark alloying, and a method of its making |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4948592 RU2007274C1 (en) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | Electrode material for electric-spark alloying, and a method of its making |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007274C1 true RU2007274C1 (en) | 1994-02-15 |
Family
ID=21580901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4948592 RU2007274C1 (en) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | Electrode material for electric-spark alloying, and a method of its making |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2007274C1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2294397C2 (en) * | 2002-07-30 | 2007-02-27 | Мицубиси Денки Кабусики Кайся | Electrode for treatment of the surface with the electric discharge, the method of treatment of the surface with the electric discharge and the device for treatment of the surface with the electric discharge |
| RU2311995C2 (en) * | 2003-06-11 | 2007-12-10 | Мицубиси Денки Кабусики Кайся | Method and apparatus for electric-discharge applying of coating |
| RU2320775C2 (en) * | 2002-09-24 | 2008-03-27 | Исикавадзима-Харима Хэви Индастриз Ко., Лтд. | Method for depositing of coating onto sliding surface of fire-resistant member, fire-resistant member, and electrode for electric discharge treatment of surface |
| RU2328362C1 (en) * | 2006-09-18 | 2008-07-10 | ГОУ ВПО "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Electrode material for electric spark alloying |
| MD229Z (en) * | 2009-06-22 | 2011-01-31 | Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы | Sintered electrode material |
| RU2432419C2 (en) * | 2007-03-30 | 2011-10-27 | АйЭйчАй КОРПОРЕЙШН | Method to create surface using discharge |
| RU2528527C2 (en) * | 2010-04-28 | 2014-09-20 | АйЭйчАй КОРПОРЕЙШН | Electrode used for surface processing by discharge and method of its fabrication |
-
1991
- 1991-06-24 RU SU4948592 patent/RU2007274C1/en active
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2294397C2 (en) * | 2002-07-30 | 2007-02-27 | Мицубиси Денки Кабусики Кайся | Electrode for treatment of the surface with the electric discharge, the method of treatment of the surface with the electric discharge and the device for treatment of the surface with the electric discharge |
| RU2320775C2 (en) * | 2002-09-24 | 2008-03-27 | Исикавадзима-Харима Хэви Индастриз Ко., Лтд. | Method for depositing of coating onto sliding surface of fire-resistant member, fire-resistant member, and electrode for electric discharge treatment of surface |
| RU2311995C2 (en) * | 2003-06-11 | 2007-12-10 | Мицубиси Денки Кабусики Кайся | Method and apparatus for electric-discharge applying of coating |
| RU2328362C1 (en) * | 2006-09-18 | 2008-07-10 | ГОУ ВПО "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Electrode material for electric spark alloying |
| RU2432419C2 (en) * | 2007-03-30 | 2011-10-27 | АйЭйчАй КОРПОРЕЙШН | Method to create surface using discharge |
| MD229Z (en) * | 2009-06-22 | 2011-01-31 | Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы | Sintered electrode material |
| RU2528527C2 (en) * | 2010-04-28 | 2014-09-20 | АйЭйчАй КОРПОРЕЙШН | Electrode used for surface processing by discharge and method of its fabrication |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2007274C1 (en) | Electrode material for electric-spark alloying, and a method of its making | |
| US4090874A (en) | Method for improving the sinterability of cryogenically-produced iron powder | |
| WO1990015785A1 (en) | Method of producing ceramic sinter | |
| CA1055737A (en) | Method for producing iron or iron alloy powders having a low oxygen content | |
| US3744979A (en) | Method of forming a hard surface on cemented carbides and resulting article | |
| US2120562A (en) | Refractory material and process of making same | |
| JPS5852950B2 (en) | Method for manufacturing silicon nitride sintered body | |
| US1968067A (en) | Alloy and method of making same | |
| DE922278C (en) | Process for the production of hard, wear-resistant bodies | |
| SU1675373A1 (en) | Method of manufacturing wear-resistant products from iron-base powdered materials | |
| JPS61104036A (en) | Manufacturing method for composite sintered body of ceramics and metal | |
| RU2017583C1 (en) | Method of manufacture of briquettes for modification of steel and alloys | |
| JPS55115901A (en) | Production of electric contact point material | |
| Wang | Properties of high density powder forged iron based alloy | |
| SU929423A1 (en) | Material for magnetic-abrasion working | |
| RU2109843C1 (en) | Method for manufacturing parts with hardened working surface | |
| JPH1150183A (en) | Composite sintered alloy for molten nonferrous metal, and its production | |
| JP3234916B2 (en) | Electrode for EDM | |
| SU778988A1 (en) | Method of electric spark alloying of metal articles | |
| US3829299A (en) | Molded abrasive article of iron-silicon alloy,and diamond powder | |
| JPH03193668A (en) | Production of cubic boron nitride ceramic material having high toughness | |
| RU2693988C1 (en) | Method for surfacing iron aluminide on steel surface | |
| KR950014356B1 (en) | Manufacturing method of iron-silicon carbide (Fe-SiC) composite material | |
| KR20040005993A (en) | Welding supports made from composite material | |
| SU471342A1 (en) | Refractory material |