ВПЛИВ ДОБАВОК УЛЬТРАДИСПЕРСНОГО ПОРОШКУ АЛМАЗУ ТА ОЛОВА У ЗВ'ЯЗКУ АЛМАЗНИХ ТРУБЧАСТИХ СВЕРДЛ НА ЇХ ЕКСПЛУАТАЦІЙНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИ СВЕРДЛІННІ ФАРФОРУ, ГРАНІТУ ТА АБРАЗИВНОГО КАМЕНЮ

Анотація

Методом вакуумного просочення виготовлено дві партії трубчастих свердл, в яких використовували зерна алмазу марки АС200 500/400, закріплені в металевій матриці (зв’язці) зі сплаву Cu–15% (мас.) Sn. В одній партіїї в якості добавки (або наповнювача) до зв’язки інструментів застосовували ультрадисперсні порошки алмазів (УДПА) марки АСМ 1/0, в другій партії наповнювачем було олово. Концентрація добавки АСМ 1/0 складала 1–11% (мас.), а олова — 1–10% (мас). Подано результати порівняльних лабораторних випробувань алмазних свердл при свердлінні фарфору, граніту та абразивного каменю на основі SiC. Вивчено експлуатаційні характеристики: знос свердл та швидкість свердління. Визначено твердість зразків зв’язки з добавками, але без алмазних зерен марки АС200 500/400, що спеціально були виготовлені методом вакуумного сплавлення. При свердлінні матеріалів додавання УДПА знижувало знос алмазних свердл за рахунок армуючого ефекту і підвищувало твердість зв’язки. Оптимальна концентрація УДПА — 5% (мас.) (при свердлінні фарфору — 9% (мас.)). Подальше збільшення концентрації таких добавок підвищувало знос інструмента через появу пористості в зв’язці, що знижувало міцність утримання алмазних зерен. При додаванні олова у зв’язку знос алмазних інструментів також знижувався; мінімальний знос відповідав вмісту олова приблизно 4% (мас.). Подальше підвищення концентрації олова у зв’язці сприяло зростанню зносу інструментів через занадто високий вміст крихких інтерметалідів, які теж знижували міцність утримання алмазних зерен. Швидкість свердління усіх досліджених матеріалів алмазними свердлами, оснащеними добавками УДПА, перевищувала цей показник інструментів з добавками олова. Більше того, при введенні та підвищенні концентрації олова до 4% (мас.) швидкість свердління фарфору і граніту навіть знижувалась внаслідок ефекту так званого засалювання. Таким чином, експлуатаційні властивості алмазних свердл, зв’язка яких оснащена добавками УДПА, були більш високі: знос нижче, а швидкість свердління вища.