Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11069
.pdf
Целью настоящего изобретения является получение улучшенных сплавов 60, пригодных для общего
применения в инструментах и других изделиях, которые обеспечивают относительно высокую степень
износостойкости, а также ударопрочности и сопротивления сотрясениям.
Вкратце, настоящее изобретение 65 относится к получению карбида вольфрама, подвергнутого реакции или
соединенного с металлом, таким как кобальт, улучшенным способом, с образованием при этом новой и
исключительно полезной композиции, которая 70 особенно подходит для использования в инструментах
различных видов, и в частности, для использования в режущих инструментах и других устройствах или
готовых изделиях, подверженных истиранию, износу, ударам и сотрясениям. 75 Согласно изобретению,
способ получения улучшенных огнеупорных сплавов, содержащих карбид, силицид, борид или теллурид
металлов группы, состоящей из вольфрама, тантала и молибдена, включает измельчение компонентов
сплава до желаемого размера частиц, тщательное перемешивание компонентов, уплотнение смеси, введение
уплотненной массы в подходящую печь, нагрев до температуры, при которой начинается плавление или
которая достаточна для инициирования реакции компонентов, а затем извлечение сильно нагретой массы из
печи и прессование или центробежное литье до желаемой формы с последующим быстрым охлаждением.
При нагревании исходной смеси температура и время реакции контролируются таким образом, чтобы
обеспечить образование более или менее мягкой, вязкой, губчатой и пригодной для обработки в горячем
состоянии массы.
В одном из примеров исходная смесь содержит мелкодисперсный карбид вольфрама и 100% кобальта,
предпочтительно в количествах, в которых содержание карбида составляет от 70% и выше, а кобальт или его
эквивалент должным образом сбалансировать состав для желаемой цели или применения. При
исключительно высоком содержании карбидов (105%) будет использовано достаточное количество кобальта
для достижения эффективности.
Смесь мелкодисперсного карбида вольфрама и кобальта в количестве от 70 до 99% карбида к 30-1%
кобальта может быть взвешена на весах, а затем помещена в тигель. В качестве конкретного примера
изобретения можно привести смешивание 85% мелкодисперсного карбида вольфрама с 15% измельченного
кобальта, после чего эту смесь помещают в тигель. Тонкость исходной смеси, как это обычно бывает в
химических реакциях, определяет скорость реакции и не обязательно зависит от конечных характеристик
готового изделия, как это бывает в случае цементированных или спеченных инструментов. Тигель может быть
снабжен съемным дном, и, при желании, его можно также придать заготовке из стали C20 приблизительно
форму заготовки или готового изделия. Затем тигель и содержащаяся в нем масса, которая может быть
предварительно уплотнена или иным образом упакована, помещаются в подходящую печь 25 и нагреваются
или подвергаются воздействию желаемой температуры. Обычно и предпочтительно наблюдается
постепенное повышение температуры.
При достижении температуры примерно от 1000 до 1400 °C наблюдается уменьшение массы тигля в сторону
от его стенок. Если взять образцы материала в этом состоянии, то будет замечено, что масса проявляет...
несколько пористая текстура, или, возможно, :i5, содержит небольшие полости. После продолжения
нагревания при повышенных температурах до 18000 °C и выше, в зависимости от состава исходной смеси,
или при температуре, при которой начинается плавление, полости в нагретой массе значительно
увеличиваются в размерах, а в расколотом образце обнаруживаются явные признаки зернистой или
кристаллической структуры.
46 Начальная стадия плавления и связанная с ней пастообразность массы предпочтительно определяются на
практике путем проверки массы углеродным стержнем. Полученный таким образом сплав или реакционная
композиция может быть сформирована в различные формы. Вследствие пористой структуры и вязкого,
мягкого или пастообразного состояния начинающейся плавки, необходимо уплотнить ее, чтобы обеспечить
оптимальные преимущества материала в реальных условиях эксплуатации. Поэтому, пока материал
находится в мягком, нагретом или обрабатываемом состоянии, внешнее давление преобразует губчатую
структуру в однородную плотную твердую массу, которая пригодна для абразивного воздействия и обладает
относительно высокой степенью износостойкости, ударопрочности и сопротивления ударам. Отмечается, что
при приложении давления в процессе горячей обработки наблюдается повышенная пластичность или более
«жидкое» состояние нагретой массы, и это приложение внешнего давления является характерной
особенностью «горячей обработки» или формования материалов, плавящихся при чрезвычайно высоких
температурах, при установке режущих поверхностей на инструменты или нанесении таких материалов, как
износостойкие, ударопрочные и/или ударопрочные покрытия любого вида, без необходимости использования
промежуточного припоя или предварительного формования режущих или износостойких элементов.
На практике изделие, после нагрева до желаемой температуры, извлекают из печи, помещают в
металлическую форму или другое подходящее формовочное устройство и прессуют. Полученное изделие
будет иметь форму формы или ограничивающих стенок. Форма или формовочное устройство могут быть
изготовлены таким образом, чтобы в них можно было устанавливать хвостовик инструмента, основание или
другую опору, на которую будет наноситься обрабатываемый материал в качестве износостойкой, режущей
или абразивной поверхности. В случаях, когда обрабатываемый материал должен быть сформирован как
единое целое, а не как часть составного инструмента или другого тела, под давлением формируется тело из
самого материала, например, заготовка, слиток или брусок, которое впоследствии может быть подвергнуто
другой горячей обработке, такой как ковка.
Образовавшаяся в процессе плавления масса также пригодна для использования в центробежном литье 10)
инструментальных поверхностей, различных форм или выступов, а также других износостойких деталей
инструментов и машин. При необходимости массу можно разжижить путем плавления и отлить в любую
желаемую форму под высоким давлением. 105 Хотя кобальт указан в качестве предпочтительного
легирующего элемента, следует понимать, что вместо него или в качестве добавки в любой желаемой
пропорции может использоваться как железо, так и никель. 110 Когда материал нагрет до достаточно высокой
температуры, позволяющей ему течь, его можно центробежно разлить в форму или другое подходящее
устройство.
Таким образом, улучшенный материал может быть сформирован на корпусе инструмента или другом
изделии, или может быть сформирован в виде заготовки, слитка или бруска с помощью центробежной
операции. Такая центробежная операция также требует перемещения нагретого продукта из печи в
центробежный литейный аппарат. Как при центробежном литье, так и при литье под давлением было
отмечено, что полученный продукт имеет желаемую тонкость структуры, и считается, что эта улучшенная
структура имеет особое значение для продуктов, используемых для целей, описанных здесь, в силу
физических характеристик готовых изделий. Это позволяет легко и быстро производить продукцию дешевым,
но эффективным способом.
Хотя приведенное выше описание носит общий характер и подробно рассматривает конкретные идеи,
следует понимать, что в него могут быть внесены изменения и модификации, и что такие изменения и
модификации следует рассматривать в рамках изобретения, как это определено в прилагаемых пунктах
формулы изобретения.
Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и то, каким образом оно предназначено...
Соседние файлы в папке патенты