Вплив термообробки на зміну фізико-механічних характеристик порошків алмазів

Анотація

Підвищення ефективності роботи алмазного інструменту невідривно пов’язане з використанням для оснащення високоміцних термостійких зерен алмазу, тому дослідження впливу термічної обробки на зміну фізико-механічних характеристик алмазів, отриманих у різних ростових системах, є актуальним. Досліджено вплив температурної обробки в інертному середовищі порошків алмазів, отриманих у ростових системах із застосуванням феросплавів в якості сплавів-розчинників вуглецю, що сприяють перетворенню графіту в алмаз, на зміну їх фізико-механічних характеристик та елементний склад включень, які утворюються на поверхні кристалів у процесі термообробки. Встановлено, що після термічної обробки в діапазоні 700–1100 °С в алмазах, отриманих в ростових системах Fe–Co–C і Fe–Ni–C, на поверхні кристалів утворюються включення. На наш погляд, ефект проявляється внаслідок виштовхування рідкої металічної фази на поверхні кристалів капілярними силами. У кристалах з більшим вмістом включень явище капілярного виштовхування спостерігається при більш низьких температурах, ніж плавлення сплавів, які використовуються в якості розчинників вуглецю в процесі вирощування алмазу. Це підтверджується різкою зміною питомої магнітної сприйнятливості, яку демонструють зразки з високим вмістом внутрішньокристалічних включень у діапазоні температур 400–800 °С. Для алмазів з високим вмістом внутрішньокристалічних включень з підвищенням температури термічної обробки до 700–1100 °С виділення сплаву-розчинника на поверхню кристалів алмазу призводить до тріщиноутворення та зниження міцності кристалів алмазу. Водночас питома магнітна сприйнятливість та міцність зразків алмазу з малим вмістом включень при збільшенні температури термічної обробки до 800 °С майже не змінюються (враховуючи відносну похибку отриманих даних).