ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Разработка проведена на опытном предприятии мелкосерийного производства энергетических установок и предназначена также для использования в машиностроении, электронике, приборостроении.

Сверхтвёрдые режущие материалы на основе плотных модификаций нитрида бора и нитрида кремния типа эльбора, гексанита, кубонита, силинита в настоящее время широко применяются для чистового точения закалённых сталей,чугунов, тугоплавких материалов.Оснащение резцов и резцовых вставок осуществляется преимущественно механическим креплением, склеиванием или пайкой адгезионно-активными составами с предварительно металлизированных или двухслойных керамических элементов на корпусах -державках из малоуглеродистых конструкционных сталей.В отдельных случаях при изготовлении инструмента используют опыт вакуумной пайки двухкомпонентными и многокомпонентными припоями, применяемыми в электронике и спецтехнике.

Сущность предложенных технологических решений в следующем. Корпуса - державки и образцы для измерения твёрдости, механических испытаний, металлографического анализа изготовляли из кованых квадратных прутков 20х20мм для сталей 40ХСМФА, 4Х5МФС и из прутков диаметром 16-20мм стали 95Х18, химический состав по действующим техническим условиям. Режущими элементами квадратной и круглой формы толщиной 3-5мм однослойные из гексанита-Р, силинита-Р, твёрдосплавные из ВК-60М и ВК-10 ХОМ, производства Московского и Санкт-Петербургского инструментальных заводов, а также из алюмооксидной керамики типа ВК-94 двух составов, производства Донское Тульской области, оснащались несколько наименований специальных резцов с удлинёнными державками. Вакуумную пайку проводили в двухколпаковых вакуумных печах СГВ-2.4/15- И2 с максимальной рабочей температурой 1500град.С и автоматическим ведением процессов нагрева и охлаждения по лекалам.В таблице 1 приведены физические свойства, а также коэффициенты трещиностойкости, использованных в опытах режущих материалов, режимы нагрева при вакуумной пайке.

Таблица 1

_________________________________________________________________________________________________

Материал Плотность К.Л.Т.Р. Твёрдость К 1с, МПа.м1/2 Температура х)

г/см 3 10(-6) 1/град НУ пайки град.С

_________________________________________________________________________________________________

Силинит-Р 3,8-4,0 3,5 2000 6,8 1080-1100

ВК 94-1 3,7-3,8 6,1 2100 5,4 1020-1060

Гексанит-Р 3,5-3,6 4.0 3200 5,1 980 -1100

ВК 6-ОМ 14,6-14,8 5,4 1720 12,0 960-1050

х)- нагрев в вакууме 30-40мин., выдержка 4,5-6мин., охлаждение с печью СГВ-2.4/15-И2 до 50-70 град.С

В процессе испытаний резцов для токарной обработки тонкостенных камер с глубокими растачиваемыми тороидальными заглублениями до 45-55мм при переменной толщине стенок 2-8мм. не наблюдалось дробления. выкрашивания керамик БГП,БГП-10 по острым обрабатываемым кромкам и переходам сечений, характерного для аналогичных резцов с корпусами из сталей 35,45. Стало возможным изготовление спецрезцов повышенной жёсткости с длиной вылета 60-80мм при толщине крепёжной части режущих элементов от 3 до 6мм и толщинах корпусов державок 10-60мм.

Таким образом, разработанная технология вакуумной пайки позволила повысить эффективность применения режущих сверхтвёрдых и твёрдых керамик и улучшить качество изготовления прецизионных деталей не только применительно к ЭРД МТ и ТИП. Экспериментальное применение проходных высокопрочных резцов с режущей частью из керамики ВК 94, ВК 94-1, как наиболее недефицитной из испытанных, в других отраслях, показало целесообразность расширения использования названного инструмента. Так, в литейном производстве при изготовлении оснастки и приспособлений из электродного графита, из шамотных заготовок повысилась производительность резания, увеличился выход годного. В порошковой металлургии повысилось качество обработки пластифицированных, предварительно спечённых заготовок.

Имеется технологическая документация.