RU2133296C1 - Solid alloy (variants) and method of preparing thereof - Google Patents

Solid alloy (variants) and method of preparing thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2133296C1
RU2133296C1 RU98111130A RU98111130A RU2133296C1 RU 2133296 C1 RU2133296 C1 RU 2133296C1 RU 98111130 A RU98111130 A RU 98111130A RU 98111130 A RU98111130 A RU 98111130A RU 2133296 C1 RU2133296 C1 RU 2133296C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
molybdenum
alloy
titanium compound
ratio
vol
Prior art date
Application number
RU98111130A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Жиляев
Г.П. Швейкин
Original Assignee
Институт химии твердого тела Уральского Отделения РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт химии твердого тела Уральского Отделения РАН filed Critical Институт химии твердого тела Уральского Отделения РАН
Priority to RU98111130A priority Critical patent/RU2133296C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2133296C1 publication Critical patent/RU2133296C1/en

Links

Abstract

FIELD: manufacture of multipurpose cutting tools, polishing powders and measuring instruments. SUBSTANCE: high-melting titanium compound-based solid alloy comprises as high-melting titanium compound, titanium carbonitride composed of TiCxNy wherein 0,45 ≤ x ≤ 0,98, 0,02 ≤ y ≤ 0,55 and x+y=1, and metallic bond comprises nickel and molybdenum at Ni/Mo=1/6 ratio in amount of 9-12 vol % based on total amount. Solid alloy comprises, as high-melting titanium compound, titanium oxycarbonitride composed of TiCxNyOz wherein
Figure 00000001
, and x+y+z= 1, and metal bond comprises nickel and molybdenum at Ni/No=1/6 ratio in amount of 9-12 vol % based on total amount. Solid alloy comprises, as high- melting titanium compound, titanium oxycarbonitride composed of Ti1-mMemCxNyOz, wherein Me is Zr or V;
Figure 00000002
and x+y+z=1, and metal bond comprises nickel and molybdenum at Ni/Mo 1/6 ratio in amount of 9-12 vol % based on total amount. Powder-like carbonitride or oxycarbonitride or alloyed oxycarbonitride is mixed with metallic nickel and molybdenum powders. The resulting mixture is subjected to grinding to dispersity of 2-3 μk. Mixture is then briquetted and sintered. Sintering is carried out at heating and cooling rate of 16-18°/min at pressure of (2-5)•10-1 mm Hg. EFFECT: high physico-mechanical properties and improved wear resistance of multipurpose solid alloy. 5 cl, 6 ex

Description

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спеченным твердым сплавам, и может быть использовано в различных областях промышленности, например для изготовления универсального режущего инструмента, абразивных шлифпорошков, мерительного инструмента и т.п. The invention relates to powder metallurgy, in particular to sintered hard alloys, and can be used in various industries, for example, for the manufacture of universal cutting tools, abrasive grinding powders, measuring tools, etc.

Известен твердый сплав на основе карбонитрида титана состава TiCxNy, где x=0,45 - 0,55; y=0,41 - 0,55 при x+y = 0,95 - 1,0; содержащий в качестве металлической связки 9,5 - 49,0 вес.% никеля и 2,5 - 20,5 вес.% молибдена (а. с. СССР N 609338, кл. C 22 C 29/00, 1978 г.). Известный сплав обладает удовлетворительными физико-механическими характеристиками: твердость HRA 90 - 92, прочность при изгибе 115 - 156 кг/мм2, но недостаточно высокой износостойкостью. Так, при резании стали ШХ15 величина износа 0,32 - 0,44 мм при скорости резания 250 - 420 м/мин.Known carbide based on titanium carbonitride composition TiC x N y , where x = 0.45 - 0.55; y = 0.41-0.55 with x + y = 0.95-1.0; containing 9.5 - 49.0 wt.% nickel and 2.5 - 20.5 wt.% molybdenum as a metal bond (A.S. USSR N 609338, class C 22 C 29/00, 1978) . The known alloy has satisfactory physical and mechanical characteristics: hardness HRA 90 - 92, bending strength 115 - 156 kg / mm 2 , but not high enough wear resistance. So, when cutting ШХ15 steel, the wear value is 0.32 - 0.44 mm at a cutting speed of 250 - 420 m / min.

Известен твердый сплав на основе тугоплавкого соединения титана состава TiCxNyOz; где x= 0,2 - 0,8; y= 0,2 - 0,8; z=0,01 - 0,4 при x+y+z=1, содержащий в качестве металлической связки 9 - 49 вес.% никеля и 2,5 - 20,5 вес.% молибдена (а.с. СССР N 509086, кл. C 22 C 29/00, 1975 г.).Known hard alloy based on the refractory titanium compound of the composition TiC x N y O z ; where x = 0.2 to 0.8; y = 0.2 to 0.8; z = 0.01 - 0.4 at x + y + z = 1, containing 9 to 49 wt.% nickel and 2.5 to 20.5 wt.% molybdenum as a metal bond (USSR AS 505086 Cl. C 22 C 29/00, 1975).

Известный твердый сплав обладает удовлетворительными физико-механическими характеристиками: твердость 88 - 92 HRA, прочность при изгибе 100 - 150 кг/мм2 и повышенной износостойкостью, в 3 раза выше по сравнению с твердым сплавом на основе карбонитрида титана. Однако этот сплав имеет ограниченную область применения и может быть использован только для чистовой и получистовой обработки черных металлов, сталей и чугунов.The well-known hard alloy has satisfactory physical and mechanical characteristics: hardness 88 - 92 HRA, bending strength of 100 - 150 kg / mm 2 and increased wear resistance, 3 times higher compared to a hard alloy based on titanium carbonitride. However, this alloy has a limited scope and can only be used for finishing and semi-finishing of ferrous metals, steels and cast irons.

Для изготовления известного сплава исходные порошкообразные компоненты, взятые в необходимом количестве, смешивают с одновременным измельчением до дисперсности 0,5 - 2 μк, затем прессуют и спекают в вакууме 10-1 - 10-2 мм рт.ст. при температуре 1400 - 1500oC.For the manufacture of a known alloy, the initial powder components, taken in the required amount, are mixed with simultaneous grinding to a dispersion of 0.5 - 2 μk, then pressed and sintered in a vacuum of 10 -1 - 10 -2 mm Hg at a temperature of 1400 - 1500 o C.

Таким образом, перед авторами стояла задача разобрать универсальный твердый сплав, который сочетал бы в себе как высокий уровень физико-механических свойств, так и повышенную износостойкость и мог бы быть использован для чистовой, получистовой и черновой обработки не только сталей и чугунов, но и цветных металлов (медь, никель), а также дерева и пластмасс. Thus, the authors were faced with the task of disassembling a universal hard alloy, which would combine both a high level of physicomechanical properties and increased wear resistance and could be used for finishing, semi-finishing and roughing processing of not only steels and cast irons, but also non-ferrous metals (copper, nickel), as well as wood and plastics.

При этом желательно сокращение расхода дефицитных исходных дорогостоящих материалов. In this case, it is desirable to reduce the consumption of scarce source expensive materials.

Поставленная задача решена путем использования твердого сплава на основе тугоплавкого соединения титана, содержащего металлическую связку, которой в качестве тугоплавкого соединения титана содержит карбонитрид титана состава TiCxNy, где 0,45≤x≤0,98; 0,02≤y≤0,55 при x+y=1, а в качестве металлической связки - никель-молибден при отношении Ni/Mo=1/6 в количестве 9 - 12 об.% от общего.The problem is solved by using a hard alloy based on a refractory titanium compound containing a metal binder, which contains titanium carbonitride of the composition TiC x N y as a refractory titanium compound, where 0.45≤x≤0.98; 0.02≤y≤0.55 at x + y = 1, and nickel-molybdenum with a ratio of Ni / Mo = 1/6 in the amount of 9 - 12 vol.% Of the total as a metal bond.

Также поставленная задача решена путем использования твердого сплава на основе тугоплавкого соединения титана, содержащего металлическую связку, который в качестве тугоплавкого соединения титана содержит оксикарбонитрид титана состава TiCxNyOz, где 0,28≤x≤0,96; 0,03≤y≤0,63; 0,01≤z≤0,09 при x+y+z= 1, а в качестве металлической связки - никель-молибден при отношении Ni/Mo= 1/6 в количестве 9 - 12 об% от общего.The problem is also solved by using a carbide based on a refractory titanium compound containing a metal binder, which contains titanium oxycarbonitride of the composition TiC x N y O z as a refractory titanium compound, where 0.28≤x≤0.96; 0.03≤y≤0.63; 0.01≤z≤0.09 at x + y + z = 1, and nickel-molybdenum at a ratio of Ni / Mo = 1/6 in the amount of 9 - 12 vol% of the total as a metal bond.

Также поставленная задача решена путем использования твердого сплава на основе тугоплавкого соединения титана, содержащего металлическую связку, который в качестве тугоплавкого соединения титана содержит оксикарбонитрид титана состава Ti1-mMemCxNyOz, где Me - Zr, V; 0,1≤m≤0,3; 0,45≤x≤0,53; 0,37≤y≤0,49; 0,06≤z≤0,1 при x+y+z=1, а в качестве металлической связки - никель-молибден при отношении Ni/Mo=1/6 в количестве 9 - 12 об.% от общего.The problem is also solved by using a hard alloy based on a refractory titanium compound containing a metal binder, which contains titanium oxycarbonitride of the composition Ti 1-m Me m C x N y O z as a refractory titanium compound, where Me is Zr, V; 0.1≤m≤0.3; 0.45≤x≤0.53; 0.37≤y≤0.49; 0.06≤z≤0.1 at x + y + z = 1, and nickel-molybdenum at a ratio of Ni / Mo = 1/6 in the amount of 9 - 12 vol.% Of the total as a metal bond.

Поставленная задача также решена в способе изготовления твердого сплава на основе тугоплавкого соединения титана, включающем смешивание исходных порошков соединения и металлической связки, размол смеси, брикетирование и спекание, в котором исходную смесь подвергают размолу до дисперсии подвергают разлому до дисперсии 2 - 3 μк, а спекание ведут со скоростью нагрева и охлаждения равной 16 - 18 o/мин при давлении (2 - 5)•10-1 мм рт.ст.The problem is also solved in a method of manufacturing a hard alloy based on a refractory titanium compound, including mixing the starting powders of the compound and a metal binder, grinding the mixture, briquetting and sintering, in which the initial mixture is milled to dispersion is subjected to fracture to a dispersion of 2 - 3 μk, and sintering lead with a heating and cooling rate of 16 - 18 o / min at a pressure of (2 - 5) • 10 -1 mm Hg

В настоящее время из патентной и научно-технической литературы не известен твердый сплав, на основе тугоплавкого соединения титана с Ni - Mo связующей фазой, имеющий соотношение между никелем и молибденом и между основой и металлической связкой в предлагаемых пределах. Currently, a hard alloy based on the refractory compound of titanium with a Ni - Mo binder phase, having a ratio between nickel and molybdenum and between the base and the metal binder, is not known from the patent and scientific literature.

Предлагаемый сплав может быть получен следующим образом. The proposed alloy can be obtained as follows.

Порошкообразный карбонитрид или оксикарбонитрид или легированный оксикарбонитрид смешивают с порошками металлических никеля и молибдена при определенном их соотношении, взятом в количестве, необходимом для получения предлагаемого соотношения сплава. Полученную смесь подвергают размолу в среде этилового спирта в мельнице, футерованной твердым сплавом, в течение 60 - 84 ч до дисперсии 2 - 3μк.
Затем смесь сушат, замешивают с пластификатором (5%-ный раствор синтетического каучука в бензине), снова сушат, гранулируют и прессуют в изделия требуемой формы. После этого спекают в вакуумной печи при давлении (2 - 5)•10-1 и температуре 1500 - 1600oC в течение 0,5 - 1 ч со скоростью нагрева и охлаждения 16 - 18o/мин.
Powdered carbonitride or oxycarbonitride or doped oxycarbonitride is mixed with powders of metallic nickel and molybdenum at a certain ratio taken in the amount necessary to obtain the proposed alloy ratio. The resulting mixture is subjected to grinding in ethanol in a mill lined with a hard alloy for 60–84 hours to a dispersion of 2–3µk.
Then the mixture is dried, kneaded with a plasticizer (5% solution of synthetic rubber in gasoline), dried again, granulated and pressed into products of the desired shape. After that, it is sintered in a vacuum oven at a pressure of (2 - 5) • 10 -1 and a temperature of 1500 - 1600 o C for 0.5 - 1 h with a heating and cooling rate of 16 - 18 o / min.

Уровень свойств спеченных изделий оценивают путем определения плотности (Д), твердости по Роквеллу (HRA), предела на изгиб (σи), объемной пористости (П) и коэффициента стойкости (кст) по сравнению с эталонным сплавом на основе карбида вольфрама марки Т14К8.The level of properties of sintered products is evaluated by determining the density (D), Rockwell hardness (HRA), bending limit (σ and ), bulk porosity (P) and resistance coefficient (K st ) compared to a reference alloy based on T14K8 grade tungsten carbide .

Предлагаемый спеченный сплав обладает высокими эксплуатационными характеристиками, которые не уступают, а в ряде случаев превосходят уровень характеристик известного сплава. Так, твердость по Роквеллу 91,0 - 92,5 HRA, предел прочности на изгиб 150 - 190 кг/мм2, коэффициент износостойкости кст= 7,9-12,1. Наряду с этим сплав имеет широкую область применения и может быть использован при обработке как сложнолегированных сталей и сплавов, так и цветных металлов (никель, медь), пластмасс и дерева.The proposed sintered alloy has high performance characteristics that are not inferior, and in some cases exceed the level of characteristics of the known alloy. So, the Rockwell hardness is 91.0 - 92.5 HRA, the flexural strength is 150 - 190 kg / mm 2 , the coefficient of wear resistance to st = 7.9-12.1. Along with this, the alloy has a wide field of application and can be used in the processing of both complex alloyed steels and alloys, and non-ferrous metals (nickel, copper), plastics, and wood.

Сокращение количества металлической связки в его составе не оказывает отрицательного влияния на прочностно-пластические свойства сплава, но ведет к сокращению расхода дефицитного сырья. Reducing the amount of metal bonds in its composition does not adversely affect the strength-plastic properties of the alloy, but leads to a reduction in the consumption of scarce raw materials.

Необходимо отметить, что высокий уровень эксплуатационных характеристик сплава обеспечивается как составом самого сплава (состав основы, соотношение между основой и металлической связкой, соотношение компонентов связки никель-молибден), так и совокупностью технологических приемов, а именно дисперсностью исходной шихты в заданных пределах, а также определенной скоростью нагрева и охлаждения компонентов сплава во время спекания. It should be noted that a high level of operational characteristics of the alloy is ensured both by the composition of the alloy itself (the composition of the base, the ratio between the base and the metal binder, the ratio of the components of the nickel-molybdenum binder), and the combination of technological methods, namely, the dispersion of the initial charge within the specified limits, as well as a certain rate of heating and cooling of the alloy components during sintering.

Так, уровень свойств сплава, основа которого имеет состав TiCxNy, сохраняется при изменении соотношения углерода и азота в пределах 0,45≤x≤ 0,98; 0,02≤y≤0,55.So, the level of properties of the alloy, the basis of which has the composition TiC x N y , is preserved when the ratio of carbon and nitrogen varies within 0.45≤x≤0.98; 0.02≤y≤0.55.

При более высоком содержании углерода (x>0,98; y<0,002) появляется фаза Mo2C, охрупчивающая сплав.At a higher carbon content (x>0.98; y <0.002), the Mo 2 C phase appears, embrittling the alloy.

Содержание связующих металлов может изменяться от 9 до 12 об.% от общего. При уменьшении содержания связки менее 9 об.% повышается износостойкость сплава, однако появляется избыточная пористость и прочность сплава снижается. При увеличении ее количества более 12 об.% резко снижается износостойкость сплава. В качестве связки используют никель-молибден при их соотношении 1/6. При уменьшении этого соотношения связка становится многофазной (появляются Ni3Ti и Mo2C) и сплав охрупчивается. При увеличении этого соотношения (на 25% и более) снижается износocтойкость сплава и возрастает коэффициент трения по чугуну, сталям и цветным металлам.The content of the binder metals can vary from 9 to 12 vol.% Of the total. When the binder content is reduced to less than 9 vol.%, The wear resistance of the alloy increases, however, excessive porosity appears and the strength of the alloy decreases. With an increase in its amount over 12 vol.%, The wear resistance of the alloy sharply decreases. Nickel-molybdenum is used as a binder at a ratio of 1/6. With a decrease in this ratio, the bond becomes multiphase (Ni 3 Ti and Mo 2 C appear) and the alloy becomes brittle. With an increase in this ratio (by 25% or more), the wear resistance of the alloy decreases and the friction coefficient for cast iron, steels and non-ferrous metals increases.

Далее уровень свойств сплава, основа которого имеет состав TiCxNyOz, сохраняется при изменении соотношения углерода, азота и кислорода в пределах 0,28≤x≤0,96; 0,03≤y≤0,63; 0,01≤z≤0,09. При более высоком содержании азота или кислорода (y>0,63; z>0,09) появляется избыточная пористость (>0,4%) и прочностно-пластические свойства снижаются. При повышенном содержании углерода (x>0,96) появляется избыточная фаза Mo2C, охрупчивающая сплав.Further, the level of properties of the alloy, the base of which has the composition TiC x N y O z , is maintained when the ratio of carbon, nitrogen and oxygen varies within 0.28≤x≤0.96; 0.03≤y≤0.63; 0.01 z z 0 0.09. At a higher nitrogen or oxygen content (y>0.63;z> 0.09), excessive porosity (> 0.4%) appears and the plastic strength properties decrease. With an increased carbon content (x> 0.96), an excess Mo 2 C phase appears, embrittle the alloy.

Содержание связующих металлов может изменяться от 9 до 12 об.% от общего. При уменьшении содержания связки менее 9% резко возрастает пористость сплава (>1%) и катастрофически (в 2 раза) снижается прочность сплава. При увеличении ее количества более 12 об.% снижается износостойкость сплава. The content of the binder metals can vary from 9 to 12 vol.% Of the total. With a decrease in the binder content of less than 9%, the alloy porosity sharply increases (> 1%) and the alloy strength catastrophically (2 times) decreases. With an increase in its amount more than 12 vol.%, The wear resistance of the alloy decreases.

Далее уровень свойств сплава, основа которого имеет состав Ti1-mMemCxNyOz, сохраняется при изменении соотношения легирующего металла, углерода, азота и кислорода в пределах 0,1≤m≤0,3; 0,45≤x≤0,53; 037≤y≤0,49; 0,06≤z≤0,1.Further, the level of properties of the alloy, the basis of which has the composition Ti 1-m Me m C x N y O z , is maintained when the ratio of the alloying metal, carbon, nitrogen and oxygen is changed within 0.1 ≤ m≤0.3; 0.45≤x≤0.53; 037≤y≤0.49; 0.06≤z≤0.1.

При уменьшении содержания легирующего металла (m<0,1) наблюдается снижение износостойкости инструмента из-за возрастания коэффициента трения. With a decrease in the alloying metal content (m <0.1), a decrease in the tool wear resistance due to an increase in the friction coefficient is observed.

Превышение содержания легирующего металла выше указанного предела (m>0,3) ведет к выделению интерметаллидов (Zr2Mo и V3Ni), охрупчивающих сплавов.Exceeding the alloying metal content above the specified limit (m> 0.3) leads to the release of intermetallic compounds (Zr 2 Mo and V 3 Ni), embrittlement alloys.

При более высоком содержании азота или кислорода (y> 0,49; z> 0,1) наблюдается увеличение пористости (>0,5%) и снижение прочностных характеристик. At a higher nitrogen or oxygen content (y> 0.49; z> 0.1), an increase in porosity (> 0.5%) and a decrease in strength characteristics are observed.

При повышении содержания углерода (x>0,53) выделяется карбид молибдена Mo2C, охрупчивающий сплав.With increasing carbon content (x> 0.53), molybdenum carbide Mo 2 C is released, an embrittlement alloy.

Размол исходной шихты до определенной дисперсности, а также определенные скорости нагрева и охлаждения компонентов сплава при спекании оказывают весьма существенное влияние на свойства сплава. Так, при размере частиц исходной шихты менее 2 μк нарушается однородность микроструктуры, снижается прочность сплава и резко возрастает (до 100%) разброс свойств. При размере частиц исходной шихты более 3 μк все механические свойства сплава ухудшаются на 20 - 50%. Milling the initial charge to a certain dispersion, as well as certain heating and cooling rates of the alloy components during sintering, have a very significant effect on the properties of the alloy. So, when the particle size of the initial charge is less than 2 μk, the uniformity of the microstructure is violated, the strength of the alloy decreases, and the dispersion of properties sharply increases (up to 100%). With a particle size of the initial charge of more than 3 μk, all the mechanical properties of the alloy deteriorate by 20-50%.

При скорости нагрева и охлаждения сплава и процессе спекания меньше 16 o/мин наблюдается локальный рост зерен и снижение прочности сплава.When the heating and cooling rate of the alloy and the sintering process are less than 16 o / min, local grain growth and a decrease in the strength of the alloy are observed.

При скорости нагрева и охлаждения сплава в процессе спекания более 18 o/мин его режущие свойства становятся нестабильными и наблюдаются сколы при резании.When the heating and cooling rate of the alloy during sintering is more than 18 o / min, its cutting properties become unstable and chips are observed during cutting.

Предлагаемый сплав получают следующим образом. The proposed alloy is prepared as follows.

Порошок карбонитрида (оксикарбонитрида) титана смешивают с порошком никеля и молибдена в заявляемом соотношении. Полученную смесь подвергают размолу в среде этилового спирта в мельнице, футерованной твердым сплавом, в течение 60 - 84 ч до дисперсности частиц 2 - 3 μк. Затем смесь сушат, замешивают с пластификатором (5%-ный раствор синтетического каучука в бензине), снова сушат, гранулируют и прессуют в изделия требуемой формы. Полученные изделия спекают в вакууме (2 - 5)•10-1 мм рт.ст. при температуре 1500 - 1600oC в течение 0,5 - 1 ч, при этом скорость нагрева и охлаждения изделий составляет 16 - 18o/мин.The titanium carbonitride (oxycarbonitride) powder is mixed with the nickel and molybdenum powder in the claimed ratio. The resulting mixture is subjected to grinding in ethanol in a mill lined with a hard alloy for 60 to 84 hours to a particle size of 2–3 μk. Then the mixture is dried, kneaded with a plasticizer (5% solution of synthetic rubber in gasoline), dried again, granulated and pressed into products of the desired shape. The resulting products are sintered in vacuum (2 - 5) • 10 -1 mm Hg at a temperature of 1500 - 1600 o C for 0.5 - 1 h, while the heating and cooling rate of the products is 16 - 18 o / min

Уровень свойств спеченных изделий оценивают путем определения плотности (Д), твердости по Роквеллу (HRA), предела прочности на изгиб (σи), объемной пористости (П), коэффициента стойкости при резании (кст). Коэффициент стойкости при резании определяют по сравнению с эталонным сплавом на основе карбида вольфрама марки Т14К8.The level of properties of sintered products is estimated by determining the density (D), Rockwell hardness (HRA), tensile strength in bending (σ and ), bulk porosity (P), coefficient of resistance to cutting (to st ). The cutting resistance coefficient is determined in comparison with the reference alloy based on tungsten carbide grade T14K8.

Предлагаемое техническое решение иллюстрируется следующими примерами. The proposed technical solution is illustrated by the following examples.

Пример 1. Берут 83,9 г карбонитрида титана состава TiC0,45N0,55, никеля 2,3 г, молибдена 13,8 г (отношение Ni/Mo=1/6, содержание металлической связки 9 об.% от общего). Смешивают и подвергают размолу в среде этилового спирта в мельнице, футерованной твердым сплавом, в течение 60 ч до дисперсности частиц 2 - 3 μк. Затем смесь сушат, замешивают с пластификатором (5%-ный раствор синтетического каучука в бензине), снова сушат, гранулируют, прессуют под давлением 1500 кг/см2 в изделия требуемой формы. Затем заготовки спекают в вакууме 2•10-1 мм рт.ст. при температуре 1600oC в течение 0,5 ч со скоростью нагрева и охлаждения, равной 16o/мин.Example 1. Take 83.9 g of titanium carbonitride of the composition TiC 0.45 N 0.55 , nickel 2.3 g, molybdenum 13.8 g (Ni / Mo ratio = 1/6, the content of the metal binder 9 vol.% Of the total ) They are mixed and milled in ethanol in a mill lined with a hard alloy for 60 hours to a particle size of 2–3 μk. Then the mixture is dried, kneaded with a plasticizer (5% solution of synthetic rubber in gasoline), dried again, granulated, pressed under pressure of 1500 kg / cm 2 into the desired shape. Then the preforms are sintered in a vacuum of 2 • 10 -1 mm Hg. at a temperature of 1600 o C for 0.5 h with a heating and cooling rate of 16 o / min.

Полученный сплав имеет σи = 150 кг/мм2, твердость 92,5 HRA, кст=11,0.The resulting alloy has σ and = 150 kg / mm 2 , hardness 92.5 HRA, k st = 11.0.

Пример 2. Берут 78,3 г карбонитрида титана состава TiC0,98N0,02, никеля 3,1 г, молибдена 18,6 г (отношение Ni/Mo=1/6, содержание металлической связки 12 об. % от общего). Смешивают и подвергают размолу в среде этилового спирта в мельнице, футерованной твердым сплавом, в течение 84 ч до дисперсности частиц 2 - 3 μк. Затем смесь сушат, замешивают с пластификатором (5%-ный раствор синтетического каучука в бензине), снова сушат, гранулируют, прессуют под давлением 1500 кг/см2 в изделия требуемой формы. Затем заготовки спекают в вакууме 5•10-1 мм рт.ст. при температуре 1500oC в течение 1 ч со скоростью нагрева и охлаждения 18o/мин.Example 2. Take 78.3 g of titanium carbonitride with the composition TiC 0.98 N 0.02 , nickel 3.1 g, molybdenum 18.6 g (Ni / Mo ratio = 1/6, metal binder content 12 vol.% Of the total ) They are mixed and milled in ethanol in a mill lined with a hard alloy for 84 hours to a particle size of 2–3 μk. Then the mixture is dried, kneaded with a plasticizer (5% solution of synthetic rubber in gasoline), dried again, granulated, pressed under pressure of 1500 kg / cm 2 into the desired shape. Then the preforms are sintered in a vacuum of 5 • 10 -1 mm Hg. at a temperature of 1500 o C for 1 h with a heating and cooling rate of 18 o / min.

Полученный сплав имеет σи=190 кг/мм2, твердость 91 HRA, кст=7,9.The resulting alloy has σ and = 190 kg / mm 2 , hardness 91 HRA, to st = 7.9.

Пример 3. Берут 83,9 г оксикарбонитрида титана состава TiC0,25N0,63O0,09, никеля 2,3 г, молибдена 13,8 г (соотношение Ni/Mo=1/6, содержание металлической связки 9 об.% от общего).Example 3. Take 83.9 g of titanium oxycarbonitride with the composition TiC 0.25 N 0.63 O 0.09 , nickel 2.3 g, molybdenum 13.8 g (Ni / Mo ratio = 1/6, metal binder content 9 vol .% of the total).

Проводят операции, аналогичные приведенным в примере 1. Perform operations similar to those shown in example 1.

Полученный сплав имеет σи=156 кг/мм2, твердость 92,0 HRA, кст=11,5.The resulting alloy has σ and = 156 kg / mm 2 , hardness 92.0 HRA, k st = 11.5.

Пример 4. Берут 78,3 г оксикарбонитрида титана состава TiC0,96N0,03O0,01, никеля 3,1 г, молибдена 18,6 г (соотношение Ni/Mo=1/6, содержание металлической связки 12 об.% от общего).Example 4. Take 78.3 g of titanium oxycarbonitride of the composition TiC 0.96 N 0.03 O 0.01 , nickel 3.1 g, molybdenum 18.6 g (Ni / Mo ratio = 1/6, the content of the metal binder 12 about .% of the total).

Проводят операции, аналогичные приведенным в примере 2. Perform operations similar to those shown in example 2.

Полученный сплав имеет σи=178 кг/мм2, твердость 91,5 HRA, кст=8,5.The resulting alloy has σ and = 178 kg / mm 2 , hardness 91.5 HRA, k st = 8.5.

Пример 5. Берут 84,6 г оксикарбонитрида титана состава Ti0,9Zr0,1C0,45N0,49O0,06, никеля 2,2 г, молибдена (соотношение Ni/Mo=1/6, содержание металлической связки 9 об.% от общего).Example 5. Take 84.6 g of titanium oxycarbonitride of the composition Ti 0.9 Zr 0.1 C 0.45 N 0.49 O 0.06 , nickel 2.2 g, molybdenum (ratio Ni / Mo = 1/6, content metal ligament 9 vol.% of the total).

Проводят операции, аналогичные приведенным в примере 1. Perform operations similar to those shown in example 1.

Полученный сплав имеет σи=164 кг/мм2, твердость 92,0 HRA, кст=12,1.The resulting alloy has σ and = 164 kg / mm 2 , hardness 92.0 HRA, k st = 12.1.

Пример 6. Берут 79,0 г оксикарбонитрида титана состава Ti0,7V0,3C0,53N0,37O0,1, никеля 3,0 г, молибдена 18,0 г (соотношение Ni/Mo= 1/6, содержание металлической связки 12 об.% от общего).Example 6. Take 79.0 g of titanium oxycarbonitride of the composition Ti 0.7 V 0.3 C 0.53 N 0.37 O 0.1 , nickel 3.0 g, molybdenum 18.0 g (Ni / Mo ratio = 1 / 6, the content of the metal bonds 12 vol.% Of the total).

Проводят операции, аналогичные примеру 2. Perform operations similar to example 2.

Полученный сплав имеет σи=182 кг/мм2, твердость 91,0 HRA, кст=9,6.The resulting alloy has σ and = 182 kg / mm 2 , hardness 91.0 HRA, k st = 9.6.

Таким образом, предлагаемый твердый сплав является универсальным, сочетая в себе одновременно высокий уровень физико-механических свойств и повышенную износостойкость, и может быть использован для обработки широкого круга различных материалов (от чугуна и стали до цветных металлов, пластмассы и дерева). Thus, the proposed hard alloy is universal, combining at the same time a high level of physicomechanical properties and increased wear resistance, and can be used to process a wide range of different materials (from cast iron and steel to non-ferrous metals, plastic and wood).

Claims (4)

1. Твердый сплав на основе тугоплавкого соединения титана, содержащий металлическую связку, отличающийся тем, что в качестве тугоплавкого соединения титана он содержит карбонитрид титана состава TiCxNy, где 0,45 ≤ x ≤ 0,98, 0,02 ≤ y ≤ 0,55, при x + y = 1, а в качестве металлической связки он содержит никель-молибден при отношении Ni/Mo = 1/6 в количестве 9 - 12 об.% от общего.1. A carbide based on a refractory titanium compound containing a metal binder, characterized in that, as a refractory titanium compound, it contains titanium carbonitride of the composition TiC x N y , where 0.45 ≤ x ≤ 0.98, 0.02 ≤ y ≤ 0.55, with x + y = 1, and as a metal bond it contains nickel-molybdenum with a ratio of Ni / Mo = 1/6 in the amount of 9 - 12 vol.% Of the total. 2. Твердый сплав на основе тугоплавкого соединения титана, содержащий металлическую связку, отличающийся тем, что в качестве тугоплавкого соединения титана он содержит оксикарбонитрид титана состава TiCxNyOz, где 0,28 ≤ х ≤ 0,96; 0,03 ≤ y ≤ 0,63; 0,01 ≤ z ≤ 0,09 при х + y + z = 1, а в качестве металлической связки он содержит никель-молибден при отношении Ni/Mo = 1/6 в количестве 9 - 12 об.% от общего.2. A carbide based on a refractory titanium compound containing a metal binder, characterized in that, as a refractory titanium compound, it contains titanium oxycarbonitride of the composition TiC x N y O z , where 0.28 ≤ x ≤ 0.96; 0.03 ≤ y ≤ 0.63; 0.01 ≤ z ≤ 0.09 for x + y + z = 1, and as a metal bond it contains nickel-molybdenum with a ratio of Ni / Mo = 1/6 in the amount of 9 - 12 vol.% Of the total. 3. Твердый сплав на основе тугоплавкого соединения титана, содержащий металлическую связку, отличающийся тем, что в качестве тугоплавкого соединения титана он содержит оксикарбонитрид титана состава Ti1-mMemCxNyOz, где Me - Zr, V; 0,1 ≤ m ≤ 0,3; 0,45 ≤ x ≤ 0,53; 0,37 ≤ y ≤ 0,49; 0,06 ≤ z ≤ 0,1 при x + y + z = 1, а в качестве металлической связки он содержит никель-молибден при отношении Ni/Mo = 1/6 в количестве 9 - 12 об.% от общего.3. A carbide based on a refractory titanium compound containing a metal binder, characterized in that, as a refractory titanium compound, it contains titanium oxycarbonitride of the composition Ti 1-m Me m C x N y O z , where Me is Zr, V; 0.1 ≤ m ≤ 0.3; 0.45 ≤ x ≤ 0.53; 0.37 ≤ y ≤ 0.49; 0.06 ≤ z ≤ 0.1 at x + y + z = 1, and as a metal bond it contains nickel-molybdenum at a ratio of Ni / Mo = 1/6 in the amount of 9 - 12 vol.% Of the total. 4. Способ изготовления твердого сплава на основе тугоплавкого соединения титана, включающий смешивание исходных порошков тугоплавкого соединения и металлической связки, размол смеси, брикетирование и спекание, отличающийся тем, что исходную смесь подвергают размолу до дисперсности частиц 2 - 3 μк, а спекание ведут со скоростью нагрева и охлаждения, равной 16 - 18o/мин при давлении (2 - 5) • 10-1 мм рт.ст.4. A method of manufacturing a hard alloy based on a refractory titanium compound, comprising mixing the initial powders of the refractory compound and a metal binder, grinding the mixture, briquetting and sintering, characterized in that the initial mixture is milled to a particle size of 2 to 3 μk, and sintering is carried out at a rate heating and cooling equal to 16 - 18 o / min at a pressure of (2 - 5) • 10 -1 mm RT.article
RU98111130A 1998-06-08 1998-06-08 Solid alloy (variants) and method of preparing thereof RU2133296C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98111130A RU2133296C1 (en) 1998-06-08 1998-06-08 Solid alloy (variants) and method of preparing thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98111130A RU2133296C1 (en) 1998-06-08 1998-06-08 Solid alloy (variants) and method of preparing thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2133296C1 true RU2133296C1 (en) 1999-07-20

Family

ID=20207124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98111130A RU2133296C1 (en) 1998-06-08 1998-06-08 Solid alloy (variants) and method of preparing thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2133296C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2634566C2 (en) * 2016-01-19 2017-10-31 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" имени И.В. Горынина Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ЦНИИ КМ "Прометей") Wear-resistant alloy for high-load friction units
RU2703951C2 (en) * 2014-06-12 2019-10-23 Машиненфабрик Густав Айрих Гмбх Унд Ко. Кг New method of producing cemented carbide or cermet material

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2703951C2 (en) * 2014-06-12 2019-10-23 Машиненфабрик Густав Айрих Гмбх Унд Ко. Кг New method of producing cemented carbide or cermet material
RU2634566C2 (en) * 2016-01-19 2017-10-31 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" имени И.В. Горынина Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ЦНИИ КМ "Прометей") Wear-resistant alloy for high-load friction units

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2004292905A (en) Compositionally graded sintered alloy and method of producing the same
JPS6112847A (en) Sintered hard alloy containing fine tungsten carbide particles
JP3310138B2 (en) Sintered hard material
JP4149623B2 (en) Double boride hard sintered alloy and screw for resin processing machine using the alloy
RU2133296C1 (en) Solid alloy (variants) and method of preparing thereof
JPH07197180A (en) High strength and high hardness sintered hard alloy excellent in corrosion resistance
JP2005097646A (en) Sintered alloy with gradient structure, and its production method
JP2006037160A (en) Sintered compact
JP2893886B2 (en) Composite hard alloy material
JP3318887B2 (en) Fine-grained cemented carbide and method for producing the same
JP2006111947A (en) Ultra-fine particle of cermet
JPS6256943B2 (en)
JP2004131769A (en) Hyperfine-grained cemented carbide
JP2502322B2 (en) High toughness cermet
JPS58213842A (en) Manufacture of high strength cermet
JPS63109139A (en) Titanium carbide sintered alloy for cutting tool parts
JP2801484B2 (en) Cemented carbide for cutting tools
JP4540791B2 (en) Cermet for cutting tools
JP2006063416A (en) Chromium-containing hard metal and coated hard metal thereof
JP2006213977A (en) Chromium-containing cermet
JPH01215947A (en) Sintered hard alloy for machining or cutting tool member
JPH04210447A (en) Punch for coldforging excellent in wear resistance
JPH06340941A (en) Nano-phase composite hard material and its production
JPH11269573A (en) Manufacture of cemented carbide containing plate crystal wc
JP2893887B2 (en) Composite hard alloy material

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070609