ПОЛУЧЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СВЯЗКИ НА ОСНОВЕ FE-NI-CU ДЛЯ АЛМАЗНОГО РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрено получение металлического порошка для связки абразивного инструмента, рассмотрено влияние различных концентраций химических элементов исходной шихты на механические свойства образцов. Определены оптимальные концентрации химических элементов.

ABSTRACT

The article discusses the production of a metal powder for bonding an abrasive tool, the influence of the concentrations of chemical elements of the initial charge on the mechanical properties. The optimal concentrations of chemical elements have been determined.

Ключевые слова: Алмазный инструмент, металлическая связка, порошковая металлургия, механическое легирование.

Key words: Diamond tool, metal bond, powder metallurgy, mechanical alloying.

Алмазные режущие инструменты относятся к классу материалов, отличающихся высокой твердостью и абразивной способностью. Благодаря этим свойствам они широко используются в строительной и горнодобывающей промышленности, при добыче нефти и природного газа, а также для утилизации крупных промышленных объектов. Рабочий слой алмазных режущих инструментов представляет собой композитный материал, состоящий из монокристаллов алмаза или другого сверхтвердого материала (СТМ) и связки, которая удерживает зерна СТМ на месте. Прочность связующего прямо пропорциональна удержанию алмаза и, следовательно, оказывает значительное влияние на производительность инструментов. Поэтому производители алмазного инструмента продолжают проявляют большой интерес к новым композициям связующих с улучшенными механическими свойствами. [2]

Связка, служащая для закрепления сверхтвердого компонента (алмаза и кубического нитрида бора), играет ключевую роль в работоспособности инструмента [1–3]. В алмазном инструменте применяют три типа связок: металлические, керамические и органические. Выбор связки определяется в первую очередь условиями работы инструмента (резка или шлифовка), типом обрабатываемого материала, высокой адгезионной активностью связки по отношению к алмазу и др.

В данной статье исследовано влияние различных концентраций химических элементов на механические свойства полученных образцов.

Получение порошковых смесей заданного состава производили при помощи планетарной центробежной мельницы мельницы МПП-1.

После получения порошков заданного химического состава было произведено горячее прессование при помощи DSP-515 SA. Температура прессования 950 ^оС, давление составило 35 МПа. Выдержка при максимальной температуре производилась в течение 3 минут. Химический состав полученных образцов представлен в таблице 1.

Были проведены испытания образцов на изгиб при помощи универсальной машины для механических испытаний «LF-100KN», а также произведен замер твердости посредством твердомера Wolpert 600 MRD. Полученные значения представлены в таблицах 2 и 3.

Таблица 1.

Химический состав полученных образцов

Таблица 2.

Значения твердости образцов, HRB

Таблица 3.

Значение образцов при испытании на изгиб, Мпа

Из полученных значений следует, что при увеличении содержании железа (при постоянном количестве меди 5%), твердость сплава увеличивается. При изменении содержании меди (при постоянном количестве железа 50%) максимальная твердость достигается при содержании меди в количестве 10%, а минимальная при 7% Cu.

Из данных, полученных при испытании прочности на изгиб видно, что при увеличении содержании железа при постоянном количестве меди прочность при изгибе возрастает, а при постоянном количестве железа при увеличении концентрации меди прочность при изгибе падает.

Список литературы:

1. П.А. Логинов, В.В. Курбаткина, Особенности влияния наномодифицирования на свойства связки Cu–Fe–Co–Ni для алмазного инструмента, ПМ и ФП известия вузов 2014