ПРОСОЧЕННЯ СУМІШЕЙ МІКРО- ТА УЛЬТРАДИСПЕРСНИХ АЛМАЗНИХ ПОРОШКІВ СПЛАВАМИ НА ОСНОВІ МІДІ ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ АБРАЗИВНОГО ІНСТРУМЕНТА

Анотація

Досліджено високотемпературне вакуумне просочення мікро- і ультрадисперсних порошків алмазу (МПА й УДПА) марок АСМ 50/40, АСМ 14/10, АСМ 10/7, АСМ 5/3, АСМ 1/0, порошків металів (Ті, V, Nb, Та, Cr, Mo, W, Fe, Co, Ni), а також їхніх сумішей сплавами на основі міді. Визначено, що порошки алмазів марок АСМ 50/40 і АСМ 14/10 можна просочити адгезійно-активним сплавом на основі міді Cu–20,3 Ti–4,6 Sn–2,8 Ni–0,15 Si–0,1 B. Порошки алмазів марок АСМ 10/7, АСМ 5/3 і АСМ 1/0 зовсім не просочувалися таким сплавом, як і неадгезійно-активними сплавами Cu–15,0 Sn; Cu–15,0 Ge та Cu–18,8 Ga. Порошки металів Ті, V, Nb, Cr, Fe, Co, Ni просочувались, а порошки Ta, Mo, W — не просочувались сплавами Cu–15,0 Sn; Cu–15,0 Ge та Cu–18,8 Ga (за винятком адгезійно-активного). На поверхні частинок порошків металів завжди присутній тонкий шар оксидів. У першій групі металічних порошків (Ті, V, Nb, Cr, Fe, Co, Ni) оксиди нестійкі та легко відновлюються при вакуумному нагріванні, а тому метали змочувались і просочувались дослідними сплавами. У другій групі металічних порошків (Ta, Mo, W) хімічно стійкі поверхневі оксиди перешкоджали процесам змочування–просочення. Але завдяки контактно-реакційному просоченню сумішей МПА або УДПА з порошками Та, Mo, W було отримано безпористий високоміцний композитний матеріал, в якому надійно закріплені алмазні зерна. Оксиди таких металів частково відновлювались вуглецем алмазу, а поверхні алмазних зерен металізувались (вкривались тонким шаром металу) завдяки частковому випаровуванню оксидів, осадженню їх на поверхні зерен алмазу і відновленню до чистих ювенільних металів. У такий спосіб обидва компоненти суміші дуже добре змочувались і просочувались розплавами. Використання адгезійно-активного сплаву або сумішей порошків МПА і УДПА з Ті, V, Nb, Cr, Fe, Co, Ni є небажаним через хімічну взаємодію Ті, V, Nb, Cr з матеріалом форми (яка призначена для виготовлення інструмента) або графітизацію алмазів в присутності каталізаторів процесу (Fe, Co, Ni).