SU565775A1

SU565775A1 - Method of manufacturing bimetal cutting tools

Info

Publication number: SU565775A1
Application number: SU7502196868A
Authority: SU
Inventors: Аркадий Андреевич Михайлов; Михаил Васильевич Волощенко; Виктор Иванович Литовка
Original assignee: Институт Проблем Литья Ан Украинской Сср
Priority date: 1975-12-08
Filing date: 1975-12-08
Publication date: 1977-07-25

Description

Изобретение относитс к иаготовленшо инструментов, в частности к изготовле нию составного твердосплаиюго инструмента методом лить , и может быть использовано при производстве металлорежущего, бурового, горнорудного инструмента и при производстве армированных отливок. Известен способ изготовлени составного инструмента, включающий установку тве дрсплавной пластинки в земл ную форму, имеющую полость, соответствующую конфйгу|эации державки-, и заливку указанной по- лости жидким металлом 11. При этом пла тннка припаиваетс к отливке либо за счет расплавлени предварительно нанесенного на пластинку припо , либо благодар взаимной диффузии частиц тверд ;го сплава и металла державки. Така технологи позвол ет обеспечить сравнительно высокую производительность, однако, нар ду с преимуществами, ей присущ весьма существенный недостаток, обуо ловленный влением так называемого теп- лс.аого удара Имеющие высокую температуру (14ОО-16ОО°С ) расплавы чугуна или стали при запивке холодной пластины вызывают ее растрескивание, особенно характерное дл Пластинок из металлокерамического мат&риала , что резко снижает прочность и до/ьговечность инструмента. Известен также способ получени арм рованных отливок в восстановительной среде , состо щей из окиси углерода, создаваемой за счет сгорани древесного угл , вводимого в состав формы, нагреваемой до 960-1070 С 2. Однако в среде из окиси углерода невозможно получить прошое соединение заливаемого металла с режущей ;пластиной из твердого сплава титапокарбидной группы иэ-за образовани на поверхности последней химически устойчивой окиси титана Ti О2(мо- дификадии рутила). Цель изобретени - получение надежного соединени режущих пластин с заливаемым металлом и повышение прочности ин- струментаThe invention relates to tooling, in particular, to the manufacture of composite hard-splicing tools by casting, and can be used in the manufacture of metal-cutting, drilling, mining tools and in the production of reinforced castings. A known method of manufacturing a composite tool, including installing a dorsal alloy plate in an earth mold, having a cavity corresponding to the configuration of the holder, and pouring said cavity with liquid metal 11. At the same time, the core is soldered to the casting or by melting a solder plate, either due to the mutual diffusion of solid particles and a metal of the holder. This technology allows for relatively high performance, however, along with the advantages, it has a very significant drawback due to the phenomenon of the so-called hot blow. High-temperature (14OO-16OO ° C) melts of iron or steel when zapivka cold The plates cause its cracking, especially characteristic for Plates of metal-ceramic mat & rial, which sharply reduces the strength and strength of the tool. There is also known a method for producing armor castings in a reducing environment consisting of carbon monoxide created by burning charcoal introduced into a mold heated to 960-1070 С 2. However, in a medium of carbon monoxide it is impossible to get past joining of the cast metal with a titanium carbide hard alloy plate and, due to the formation of chemically stable titanium oxide Ti O2 (rutile modification) on the surface of the latter. The purpose of the invention is to obtain a reliable connection of the cutting plates with the poured metal and increase the strength of the tool.

Это достигаетс тем, что нагрев пластины осуществл ют до 800 - . 1100 С с одновременной продувкой лиейной формы продуктами диссоциации ак иака ,5This is achieved by heating the plate up to 800 -. 1100 C with simultaneous purging of the linear form with the products of the dissociation of ak aak, 5

Окисную пленку на твердосплавной пласине разрушают механическим путем, наприн. ер, крацеванием, затем их окантовывают рипоем, став т в форму и начинают нагрев од заливку в восстановительной среде, соэ-чо аваемой продувкой продуктами диссоциации аммиака,Oxide film on a carbide ram is destroyed by mechanical means, for example. er, brushing, then they are edged with ripoem, placed in a mold, and the heating is started after pouring in a reducing medium, such as ammonia dissociation products,

Подачу восстановительной смеси прекращают непосредственно перед заливкой меалла ,15The supply of the reducing mixture is stopped immediately before pouring the metal, 15

При этом на твердосплавные пластины титанокарбидной группы после крадевани защитный слой из цианистой меди (толщина сло 5-7 мкм).At the same time, on the carbide plates of the titanocarbide group, after the stealing, there is a protective layer of cyanide copper (layer thickness of 5-7 microns).

Восстановительна смесь не только пре- 20 дохран ет контактные поверхности режущих пластин от окислени в процессе предвар -тельного нагрева, но и позвол ет сн ть остатки неразрушенных окислов, что обеспечивает надежное соединение режущих пластинК с -заливаемым сплавом,.The reducing mixture not only prevents the contact surfaces of the cutting plates from oxidation during the preheating process, but also allows the removal of remnants of intact oxides, which ensures a reliable connection of the cutting plates K with the alloy being cast.

Сущность и эффективность изобретени по сн етс примерами реализации способа,, Пример 1,. При получении литых резцов со стальными державками, армиро- 30 ванными вольфрамокарбидными твердыми сплавами, в качестве припо используют сплавы на медно-никелевой основе с температурой плавлени 1200 Hf:130O с (констан тан). Твердосплавные пластины, окантован- 35 ные по контуру припоем, помещают в песчаные формы на жидкостекольной св зкэв: Формы состыковывают в стопку, а их полости , сообщенные между собой каналами, подключай:/ к диссоциатору. Непрерывно 40 подава в полости формы продукты диссоциации аммиака (водород и азот), стопку помещают в прокалочную печь и подвергают предварительному нагреву до 85О-9ОО С, Затем формы извлекают из печи, прекраща- 45 ют подачу газовой смеси и заливают рас-, плавом стали. Под действием тепла расплава припой расплавл етс и при застывании прочно соедин ет пластинки с державками. Одновременно припой выполн ет функцию моизолирующего щита, так как часть тепла используетс дл расправлени припойThe nature and effectiveness of the invention is illustrated by examples of the method implementation, Example 1 ,. When producing cast tools with steel holders, reinforced tungsten carbide hard alloys, copper-nickel-based alloys with a melting point of 1200 Hf: 130O s (constant) are used as solders. Carbide plates edged along the contour with solder are placed in sand molds on the liquid glass link: Forms fit into a pile, and connect their cavities interconnected by channels: / to the dissociator. 40 products of dissociation of ammonia (hydrogen and nitrogen) are continuously supplied to the mold cavity, the stack is placed in a quenching furnace and preheated to 85 ° -9OO C, then the forms are removed from the furnace, 45 gas supply is stopped and the steel is melted . Under the action of the heat of the melt, the solder melts and, when solidified, firmly connects the plates to the holders. At the same time, the solder acts as a insulating shield, since some of the heat is used to smooth the solder

При этом в процессе предварительного нагрева в восстановительной атмосфере уд&- 55 лось не только предотвратить окисление поверхностей пластин, но и сн ть ранее обре зовавщиес . окислы, что значительно повысило прочность соединени твердосплавной . пластинки с державкой, .60At the same time, in the process of preheating in a reducing atmosphere, the blown & 55 would not only prevent the oxidation of the surfaces of the plates, but also remove the previously cut off ones. oxides, which significantly increased the hardness of the carbide compound. holder plates, .60

Испытани показали, что полученный по данной технологии инструмент выдерживает срезающие усили в 2200 4 260О кг/см, не разруща сь, в то врем как аналогичные показатели дл инструмента, изгото&ленного по известной технологии, не превышают 1400 - :1600 кг/см,Tests have shown that the tool obtained by this technology withstands shear forces of 2200 4 260 O kg / cm without destroying it, while similar indicators for a tool manufactured by known technology do not exceed 1400 -: 1600 kg / cm

Пример 2, Аналогичным образом изготовл ют литые резцы с державками из .высокопрочного чугуна. При этом в качестве припо используют медь. Стойкость литых резцов увеличиваетс в 3,5 - 5 paaiExample 2 In the same way, cast tools with holders are made of high strength cast iron. Copper is used as solder. The durability of cast tools increases by 3.5 - 5 paai

Пример 3, Аналогичным образом изготовл ют составные резцы с режушими пластинами из сплавов титано-карблдной группы, обладающей больщей склонностью к окисленгоо и большей стойкостью окислов, чем сплавы вольфрамо-карбидной группы,, При этом после механического сн ти окис- ной пленки с контактных поверхностей пласти на них электролитическим путем нанос т слой цианистой меди толщиной 547 AIKM, Затем пластинку окантовывают припоем и производ т операции, указанные в первом примере.Example 3 In a similar way, composite cutters with cutting plates are made from titanium-carbold alloys, which have a greater tendency to oxidation and higher resistance of oxides than alloys of the tungsten-carbide group, after mechanical removal of the oxide film from contact surfaces The layers were electrolytically coated with a layer of 547 AIKM copper cyanide. Then the plate was soldered in solder and the operations indicated in the first example were performed.

Защитное покрытие из цианистой меди предотвращает окисление трудновосстанавливаемого титанокобальтового сплава, а прс дукты диссоциации аммиака исключают окиление и снимают образовавшийс окисел с поверхности самого защитного покрыти .The protective coating of cyanic copper prevents the oxidation of the hard-to-recover titanocobalt alloy, and the dissociation of ammonia eliminates oxidation and removes the formed oxide from the surface of the protective coating itself.

При изготовлении армированных отливок, материалы которых имеют близкие значени коэффициентов линейного расширени и окислы которых легко разрушаютс в восстановительной среде, исключаетс необходимость крацевани и ока:нтоаки .припоем.In the manufacture of reinforced castings, the materials of which have similar values of linear expansion coefficients and the oxides of which are easily destroyed in a reducing environment, the need for tinting and the eye is not eliminated.

Изготовление инструмента литьем с введением восстановительных газовых смесей при предварительном нагреве позвол ет значительно повысить прочность соединений режущих вставок с державкой за счет исключени окислени при нагреве и благодар сн тию образовавшихс ранее окислов. Указанные факторы, в свою очередь, обеспечивают повышение качества, стойкости и долговечности Hhci румента.Making the tool by casting with the introduction of reducing gas mixtures with preheating can significantly increase the strength of the joints of the cutting inserts with the holder by eliminating oxidation during heating and due to the removal of previously formed oxides. These factors, in turn, provide improved quality, durability and durability of Hhci weapons.

Способ позвол ет отливать режущий инструмент в многоместных много русных песчаных формах, например, из жидкостекольной смеси, что позвол ет в 10-12 раз увел чить производительность труда по сравн&нию с общеприн тым процессом изготовлени инструмента механическим путем с пооледующей напайкой режущих пластин.The method makes it possible to cast the cutting tool in multi-seat many brown sandy forms, for example, from a liquid-glass mixture, which allows a 10–12-fold increase in labor productivity compared to the conventional tool manufacturing process mechanically with subsequent soldering of the cutting plates.

Claims

Invention Formula

A method of manufacturing a bimetallic cutting tool, including cleaning the surface of a hard alloy cutting plate from oxides, applying a layer of protective coating and solder on them, installing the said plate in a mold, heating them in a reducing medium and pouring into an alloy mold, t l and due to the fact that, in order to increase the durability of the cutting of the cutting plate with the cast alloy, the cutting plate is heated to 800 - 11 oC with simultaneous blowing of the mold with ammonia dissociation products .

Sources of information taken into account in the examination:

1, USSR author's certificate

No. 1089951, M. CL. 22 D 19/06, 1957

2. N. N. N. Shmelkov, Reinforced Castings, M., Mashgiz, 1958, p. 1OO-103, 98g99, 120.