RU2439186C2 - Method for obtaining super-hard composite material on basis of diamond nanopowder - Google Patents
Method for obtaining super-hard composite material on basis of diamond nanopowder Download PDFInfo
- Publication number
- RU2439186C2 RU2439186C2 RU2009145374/02A RU2009145374A RU2439186C2 RU 2439186 C2 RU2439186 C2 RU 2439186C2 RU 2009145374/02 A RU2009145374/02 A RU 2009145374/02A RU 2009145374 A RU2009145374 A RU 2009145374A RU 2439186 C2 RU2439186 C2 RU 2439186C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diamond
- mixture
- strength
- synthetic
- composite material
- Prior art date
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области получения керамических материалов, а именно к способам спекания композиционных материалов на основе порошков алмаза, полученных путем спекания поликристаллических материалов на основе порошков алмаза в условиях высоких давления и температуры, и может быть использовано для изготовления выглаживающего, накатного, протяжного инструмента.The invention relates to the field of production of ceramic materials, and in particular to methods of sintering composite materials based on diamond powders obtained by sintering polycrystalline materials based on diamond powders under conditions of high pressure and temperature, and can be used for the manufacture of a smoothing, rolling, broaching tool.
Известен способ получения композиционного материала на основе порошков природного и синтетического алмаза (см. патент Украины №86321, МПК (2009) С01В 31/06, С22С 26/00, опубл. 10.04.2009), который включает приготовление смеси из алмазных порошков и добавок, нагревание этой смеси при давлении не менее 5 ГПа до температуры спекания и выдержку при этой температуре, причем как добавки берут смесь порошков синтетического алмаза после термической обработки с размером зерен 20-100 мкм в количестве 5-20 мас.% от массы смеси и во всяком случае один из порошков металлов группы железа Fe, Co, Ni в количестве 3-8 мас.% от массы смеси, и дополнительно в указанную добавку вводят карбиды и/или оксиды переходных металлов, а также кремний, бор, графит или их смеси в количестве 0,5-5 мас.% от массы смеси. Недостатком материала, полученного согласно прототипу, является его недостаточная прочность и низкая термостабильность, а также тот факт, что для его изготовления используются материалы группы железа, что делает невозможным использование данного материала при изготовлении наконечников для выглаживателей. Кроме того, металлы группы железа адгезионно активны, при выглаживании они взаимодействуют с поверхностью обрабатываемой детали, на ней образуются вырывы и, соответственно, резко ухудшается ее шероховатость.A known method of producing a composite material based on powders of natural and synthetic diamond (see Ukrainian patent No. 86321, IPC (2009) СВВ 31/06, С22С 26/00, publ. 10.04.2009), which includes preparing a mixture of diamond powders and additives heating this mixture at a pressure of at least 5 GPa to a sintering temperature and holding it at that temperature, moreover, as additives, they take a mixture of synthetic diamond powders after heat treatment with a grain size of 20-100 microns in an amount of 5-20 wt.% by weight of the mixture and anyway one of the metal powders gr opp iron Fe, Co, Ni in an amount of 3-8 wt.% by weight of the mixture, and additionally carbides and / or oxides of transition metals, as well as silicon, boron, graphite or their mixtures in an amount of 0.5-5 are added to the specified additive wt.% by weight of the mixture. The disadvantage of the material obtained according to the prototype is its lack of strength and low thermal stability, as well as the fact that materials of the iron group are used for its manufacture, which makes it impossible to use this material in the manufacture of tips for smoothers. In addition, the metals of the iron group are adhesively active, when ironed, they interact with the surface of the workpiece, breakouts form on it and, accordingly, its roughness deteriorates sharply.
Наиболее близким по технологической сути к предложенному способу является способ получения спеканием в условиях высоких давления и температуры композиционного материала на основе порошков алмазов, не содержащего металлические добавки (см. патент Украины №34174 А, МПК С22С 26/00, опубл. 15.02.2001, бюл. №1). Известный способ включает формирование пропитывающего слоя прессованием смеси, содержащей нанопорошок алмаза, графит и кремний в количестве, достаточном для пропитывания алмазной массы, нагревание алмазной массы с пропитывающим слоем при давлении не менее 2,5 ГПа до температуры, достаточной для плавления кремния, и выдержку при этой температуре. Полученный согласно известному способу композиционный материал характеризуется достаточно высокими физико-механическими характеристиками. Указанные высокие свойства материала достигаются за счет того, что в пропитывающий слой дополнительно вводят порошок графита, нанопорошок алмаза и/или нанопорошок карбида кремния. При спекании введение графита в пропитывающий слой способствует тому, что начинается образование карбида кремния в пропитывающем слое, в межалмазные промежутки попадает жидкость Si-SiC. Это уменьшает количество кристаллического кремния в материале, присутствие которого негативно влияет на прочность спеченного материала. Однако образованный кремний имеет крупнозеренную структуру. Для уменьшения дисперсности карбида кремния в пропитывающий слой дополнительно вводят нанопорошок алмаза с размером зерен 0,002-0,01 мкм. Вследствие взаимодействия нанопорошка с кремнием в жидкости Si-SiC образуются мелкодисперсные кластеры, кластеры карбида кремния, которые вместе с жидкостью поступают в межзеренные промежутки в алмазном поликристалле и способствуют образованию там мелкодисперсного карбида кремния. В соответствии с соотношением Холла-Петча, это вызывает увеличение предела текучести, а значит, и прочности материала. Однако использование такого материала при изготовлении выглаживателей для обработки деталей из высокопрочных материалов затруднительно из-за его недостаточной износостойкости.Closest to the technological essence of the proposed method is a method for sintering at high pressure and temperature of a composite material based on diamond powders that do not contain metal additives (see Ukrainian patent No. 34174 A, IPC C22C 26/00, publ. 02.15.2001, Bulletin No. 1). The known method includes the formation of an impregnating layer by pressing a mixture containing diamond nanopowder, graphite and silicon in an amount sufficient to impregnate the diamond mass, heating the diamond mass with the impregnating layer at a pressure of at least 2.5 GPa to a temperature sufficient to melt silicon, and holding at this temperature. The composite material obtained according to the known method is characterized by sufficiently high physical and mechanical characteristics. These high properties of the material are achieved due to the fact that graphite powder, diamond nanopowder and / or silicon carbide nanopowder are additionally introduced into the impregnating layer. During sintering, the introduction of graphite into the impregnating layer promotes the formation of silicon carbide in the impregnating layer, and Si-SiC liquid enters the inter-diamond gaps. This reduces the amount of crystalline silicon in the material, the presence of which negatively affects the strength of the sintered material. However, the silicon formed has a coarse-grained structure. To reduce the dispersion of silicon carbide, a diamond nanopowder with a grain size of 0.002-0.01 μm is additionally introduced into the impregnating layer. Due to the interaction of a nanopowder with silicon in a Si-SiC liquid, finely dispersed clusters, silicon carbide clusters are formed, which together with the liquid enter the grain boundaries in the diamond polycrystal and contribute to the formation of finely dispersed silicon carbide there. In accordance with the Hall-Petch ratio, this causes an increase in the yield strength, and hence the strength of the material. However, the use of such material in the manufacture of smoothers for processing parts from high-strength materials is difficult due to its insufficient wear resistance.
При алмазном выглаживании чаще всего используются наконечники с радиусной поверхностью. Однако при долговременной работе возникает необходимость восстановления исходной сферической поверхности выглаживателя. Рабочая поверхность алмазного наконечника при выглаживании подвергается интенсивному истиранию и воздействию температурного фактора. Силы, возникающие в процессе выглаживания, создают высокие контактные давления на его рабочей поверхности. В связи с этим материал выглаживателя должен обладать большой твердостью, износостойкостью, высоким пределом прочности на сжатие, низким коэффициентом трения по металлу.When diamond smoothing, tips with a radius surface are most often used. However, during long-term operation, there is a need to restore the original spherical surface of the smoother. The working surface of the diamond tip when ironing is subjected to intense abrasion and the influence of the temperature factor. The forces arising during the smoothing process create high contact pressures on its working surface. In this regard, the smoothing material should have high hardness, wear resistance, high compressive strength, low coefficient of friction for metal.
Для снижения трудоемкости переполировки инструмента, повышения качества и производительности при выглаживании применяют алмазный инструмент с плоской рабочей поверхностью или с поверхностью большего радиуса, плавно переходящей на конус или сферу. Диаметр плоской поверхности 0,6-0,8 мм. Переполировка плоского рабочего участка с плавно переходящей поверхностью осуществляется на обычном дисковом притире, шаржированном алмазным порошком. С помощью данного инструмента можно несколько увеличить подачу при обработке. Уменьшение шероховатости при большей подаче объясняется увеличением времени нахождения в контакте с обрабатываемой поверхностью плоского участка. Силы прижима инструмента к обрабатываемой детали необходимо увеличивать примерно на 25% по сравнению с той силой, которая применяется при выглаживании сферическим инструментом. Новый инструмент рекомендуется применять для выглаживания деталей из легко поддающихся пластической деформации материалов (алюминиевые сплавы, нержавеющие стали, бронза и др.). Разновидностью данного инструмента является наконечник не с плоской площадкой, а с площадкой, образованной радиусом во много раз больше, чем радиус основного сферического участка.To reduce the laboriousness of re-polishing the tool, improve the quality and productivity when ironing, a diamond tool with a flat work surface or with a surface of a larger radius, smoothly transitioning to a cone or sphere is used. The diameter of the flat surface is 0.6-0.8 mm. Re-polishing of a flat working area with a smoothly transitioning surface is carried out on a conventional disk grinding, sharpened with diamond powder. With this tool, you can slightly increase the feed during processing. The decrease in roughness with a larger feed is explained by an increase in the time spent in contact with the treated surface of the flat section. The clamping forces of the tool to the workpiece must be increased by about 25% compared with the force that is used when smoothing with a spherical tool. The new tool is recommended for smoothing parts made of materials that are easy to deform plastic (aluminum alloys, stainless steels, bronze, etc.). A variation of this tool is a tip not with a flat platform, but with a platform formed by a radius many times larger than the radius of the main spherical area.
Создание наиболее прочного материала позволит еще более увеличить силу прижима инструмента к обрабатываемой детали без снижения стойкости и тем самым расширить возможности применения инструментов данной конструкции для обработки деталей с более высокими механическими характеристиками и уменьшить шероховатость (например, при выглаживании титана и его сплавов).The creation of the most durable material will allow us to further increase the force of pressing the tool against the workpiece without reducing resistance and thereby expand the possibilities of using tools of this design to process parts with higher mechanical characteristics and reduce roughness (for example, when smoothing titanium and its alloys).
Таким образом, основными проблемами, которые необходимо решать при спекании композиционного материала, являются повышение его прочности и износостойкости, устранение негативного влияния добавок группы железа на процесс выглаживания.Thus, the main problems that need to be solved when sintering a composite material are increasing its strength and wear resistance, eliminating the negative effect of iron group additives on the smoothing process.
В основу изобретения положено задание такого усовершенствования способа спекания композиционного материала на основе порошков алмаза, при котором, благодаря выбору количественного состава порошков синтетического и природного алмаза, их нового зернового состава и соотношения, обеспечивается такой технический эффект, как однородность мелкозеренного спеченного материала, вследствие чего повышается прочность полученного композиционного материала, что позволяет использовать сверхтвердый материал при изготовлении наконечников для выглаживателей и других видов инструмента.The basis of the invention is the task of such an improvement in the method of sintering a composite material based on diamond powders, in which, due to the choice of the quantitative composition of synthetic and natural diamond powders, their new grain composition and ratio, such technical effect as uniformity of fine-grained sintered material is ensured, thereby increasing the strength of the obtained composite material, which allows the use of superhard material in the manufacture of tips for you ironers and other types of tools.
Указанное задание решается тем, в способе получения композиционного материала на основе порошков алмаза, который включает формирование пропитывающего слоя прессованием смеси, которая содержит по меньшей мере кремний, в количестве, достаточном для пропитывания алмазной массы, нанопорошок алмаза и графит, нагревание алмазной массы и пропитывающего слоя при давлении не менее 2,5 ГПа до температуры, достаточной для плавления кремния, и выдержку при этой температуре, согласно изобретению в качестве порошка алмаза используют порошок синтетического алмаза с размером зерен 20-30 мкм в количестве 55-75 мас.% от массы смеси, а в качестве добавки используют порошок природного алмаза с размером зерен 10-20 мкм в количестве 25-45 мас.% от массы смеси.This task is solved in that in a method for producing a composite material based on diamond powders, which includes forming an impregnating layer by pressing a mixture that contains at least silicon, in an amount sufficient to impregnate the diamond mass, diamond nanopowder and graphite, heating the diamond mass and the impregnating layer at a pressure of at least 2.5 GPa to a temperature sufficient for melting silicon, and holding at this temperature, according to the invention, syntheti powder is used as a diamond powder eskogo diamond grain size in an amount of 20-30 microns 55-75 wt.% of the mixture, and is used as an additive of natural diamond powder with a grain size of 10-20 .mu.m in an amount of 25-45 wt.% of the mixture.
Причинно-следственная связь между совокупностью признаков, которые заявляются, и техническими результатами, которые достигаются при реализации изобретения, заключается в том, что высокий уровень физико-механических свойств поликристаллического материала определяется наличием непрерывного каркаса между алмазными частицами и в первую очередь формированием связи алмаз-алмаз, образованием высокодисперсной зеренной структуры.A causal relationship between the totality of the features that are claimed and the technical results that are achieved during the implementation of the invention is that a high level of physicomechanical properties of the polycrystalline material is determined by the presence of a continuous framework between diamond particles and, primarily, the formation of a diamond-diamond bond , the formation of a finely divided grain structure.
Как известно, синтетические алмазы имеют более развитую поверхность, что способствует увеличению количества межкристаллитных связей алмаз-алмаз и тем самым приводит к увеличению их прочности. В связи с этим в предлагаемом способе количество синтетических алмазов в смеси составляет 55-75 мас.%. Кроме того, размер их зерен составляет 20-30 мкм, что также способствует увеличению прочности спеченного материала. Так, если количество зерен в 1 карате алмазного порошка зернистостью 100/80 составляет около 118 тыс. штук, то количество зерен в 1 карате порошка с величиной зерен 28/20 ориентировочно составляет до 2500 тыс. штук (Бакуль В.Н. Число зерен в одном карате - одна их важнейших характеристик алмазного порошка // Синтетические алмазы. - 1976. - №4. С.22-27), т.е. более чем в 20 раз больше. Это способствует увеличению во столько же раз числа контактов между зернами, образованию дополнительных связей алмаз-алмаз и увеличению прочности спеченного материала. Кроме того, удельная поверхность зерен синтетических алмазов выбранного диапазона (20-30 мкм) составляет 0,3 м2/г, в то время как у зерен синтетических алмазов размером 100 мкм составляет около 0,03 м2/г, что практически в 10 раз больше (Богатырева Г.П., Гвяздовская В.Л. Удельная поверхность порошков синтетических алмазов // Сверхтвердые материалы. - 1986. - №2. - С.25-28). Указанный выше фактор также приводит к увеличению количества связей алмаз-алмаз и тем самым способствует повышению прочности полученного материала. Однако получение композиционного материала только с применением синтетических алмазов нецелесообразно, так как они имеют более низкую износостойкость. В связи с этим предложено спекание композитов из смеси синтетических и природных алмазов с меньшей зернистостью.As is known, synthetic diamonds have a more developed surface, which contributes to an increase in the number of intercrystalline diamond-diamond bonds and thereby leads to an increase in their strength. In this regard, in the proposed method, the amount of synthetic diamonds in the mixture is 55-75 wt.%. In addition, their grain size is 20-30 microns, which also contributes to an increase in the strength of the sintered material. So, if the number of grains in 1 carat of diamond powder with a grain size of 100/80 is about 118 thousand pieces, then the number of grains in 1 carat of powder with a grain size of 28/20 is approximately up to 2500 thousand pieces (Bakul V.N. one carat - one of the most important characteristics of diamond powder // Synthetic diamonds. - 1976. - No. 4. P.22-27), i.e. more than 20 times more. This contributes to an increase in the number of contacts between grains, the formation of additional diamond-diamond bonds and an increase in the strength of sintered material. In addition, the specific surface area of synthetic diamond grains of the selected range (20-30 μm) is 0.3 m 2 / g, while for synthetic diamond grains 100 μm in size it is about 0.03 m 2 / g, which is almost 10 times more (Bogatyreva G.P., Gvyazdovskaya V.L. Specific surface of synthetic diamond powders // Superhard materials. - 1986. - No. 2. - P.25-28). The above factor also leads to an increase in the number of diamond-diamond bonds and thereby contributes to an increase in the strength of the obtained material. However, obtaining a composite material using synthetic diamonds only is impractical, since they have lower wear resistance. In this regard, sintering of composites from a mixture of synthetic and natural diamonds with a lower grit is proposed.
Использование в качестве добавки природных алмазов с еще меньшей зернистостью, а именно 10-20 мкм, в количестве 25-45 мас.% от массы смеси способствует увеличению прочности, износостойкости, а также термостабильности полученного материала. Так, интенсивность изнашивания композита, спеченного из природного алмаза, более чем в 6 раз меньше, чем композита, спеченного из синтетического алмаза (Шульженко А.А., Ножкина А.В., Гаргин В.Г. и др. Сравнительные физико-механические характеристики микропорошков синтетического и природного алмаза и поликристаллических композиционных материалов на их основе // Сверхтвердые материалы. - 2008. - №5. - С.7-15). Что же касается термостабильности природных и синтетических алмазов, то общеизвестно, что природные алмазы практически не снижают своих физико-механических свойств до температуры 1400°С. В то же время большинство микропорошков синтетических алмазов, выпускаемых на территории СНГ, снижают свои прочностные свойства уже после нагрева до 1000°С.The use of natural diamonds with an even smaller grain size, namely 10-20 microns, in an amount of 25-45 wt.% By weight of the mixture increases the strength, wear resistance, and thermal stability of the resulting material. Thus, the wear rate of a composite sintered from natural diamond is more than 6 times lower than that of a composite sintered from synthetic diamond (Shulzhenko A.A., Nozhkina A.V., Gargin V.G. et al. Comparative physical and mechanical characteristics of micropowders of synthetic and natural diamond and polycrystalline composite materials based on them // Superhard materials. - 2008. - No. 5. - P.7-15). As for the thermal stability of natural and synthetic diamonds, it is well known that natural diamonds practically do not reduce their physical and mechanical properties to a temperature of 1400 ° C. At the same time, most micropowders of synthetic diamonds produced in the CIS reduce their strength properties after heating to 1000 ° C.
Примеры конкретной реализации изобретенияExamples of specific implementation of the invention
Пример 1Example 1
Предварительно готовили смесь из порошков алмаза в следующем соотношении, мас.%:Pre-prepared a mixture of diamond powders in the following ratio, wt.%:
Для формирования пропитывающего слоя готовили смесь, которая содержит, мас.%:To form an impregnating layer, a mixture was prepared that contains, wt.%:
Смесь засыпали в шаровую мельницу и проводили смешивание в течение 30 мин. После чего из смеси прессовали диски диаметром 18 мм и высотой 1 мм.The mixture was poured into a ball mill and mixing was carried out for 30 minutes. Then, disks with a diameter of 18 mm and a height of 1 mm were pressed from the mixture.
В дальнейшем для получения образцов композиционного материала для испытаний их на прочность формирование алмазной массы осуществлялось следующим образом. Из чешуйчатого графита прессовали тигель диаметром 18 мм с рядом цилиндрических гнезд диаметром 2,2 мм и высотой 2,2 мм. В цилиндрические гнезда засыпали приготовленную ранее смесь синтетического и природного алмаза, вибрацией и прессованием утрамбовывали эту смесь и пропитывающим диском закрывали гнезда тигля, расположенного в ячейке высокого давления. Спекание осуществляли в аппарате высокого давления типа тороид с лункой 30 мм. Параметры спекания при этом составляли: давление 8 ГПа, температура 1400°С, продолжительность 90-100 с. После спекания были получены образцы диаметром 2 мм и высотой 2 мм. В дальнейшем с помощью химической обработки очищали поверхность образцов от остатков графита. На разрывной машине усилием до 10 кН было проведено испытание прочности образцов в количестве 20 штук при одноосном статическом сжатии. Доверительный интервал величины прочности при доверительной вероятности 0,95 не превышал 0,2 ГПа. Результаты испытаний приведены в таблице, где содержится следующее.Subsequently, to obtain samples of composite material for testing their strength, the formation of diamond mass was carried out as follows. A crucible of 18 mm diameter with a number of cylindrical nests with a diameter of 2.2 mm and a height of 2.2 mm was pressed from flake graphite. A mixture of synthetic and natural diamond prepared earlier was poured into cylindrical nests, the mixture was rammed by vibration and pressing, and the nests of the crucible located in the high-pressure cell were closed with an impregnating disk. Sintering was carried out in a high-pressure apparatus of the toroid type with a 30 mm well. The sintering parameters were: pressure 8 GPa, temperature 1400 ° C, duration 90-100 s. After sintering, samples were obtained with a diameter of 2 mm and a height of 2 mm. Subsequently, using the chemical treatment, the surface of the samples was cleaned of graphite residues. On a tensile testing machine with an effort of up to 10 kN, a test of the strength of the samples was carried out in an amount of 20 pieces under uniaxial static compression. The confidence interval of the strength at a confidence level of 0.95 did not exceed 0.2 GPa. The test results are shown in the table, which contains the following.
Пример 1 касается реализации предложенного способа согласно заявляемым признакам.Example 1 relates to the implementation of the proposed method according to the claimed features.
Примеры 2-7 касаются реализации предложенного способа при граничных размерах алмазных зерен и их содержания в смеси.Examples 2-7 relate to the implementation of the proposed method with boundary sizes of diamond grains and their content in the mixture.
Примеры 8-13 - за пределами заявленных признаков.Examples 8-13 are outside the scope of the claimed features.
Пример 14 - способ получения композиционного материала по прототипу.Example 14 - a method of obtaining a composite material according to the prototype.
Верхнее содержание порошка синтетического алмаза ограничено тем, что при увеличении его содержания происходит снижение износостойкости композита, при его достаточно большой прочности (пример 8).The upper content of synthetic diamond powder is limited by the fact that with an increase in its content, the wear resistance of the composite decreases, with its sufficiently high strength (Example 8).
Нижнее содержание порошка синтетического алмаза ограничено тем, что уменьшается прочность композита (пример 9).The lower content of synthetic diamond powder is limited in that the composite strength is reduced (Example 9).
Выбор верхнего предела размера зерен алмазов обусловлен тем, что при использовании зерен с большим размером зерен уменьшается прочность композита (примеры 10, 12).The choice of the upper limit of the grain size of diamonds is due to the fact that when using grains with a large grain size decreases the strength of the composite (examples 10, 12).
Выбор нижнего предела размера зерен алмазов обоснован тем, что при использовании зерен с меньшим размером зерен ухудшается пропитывание алмазной массы, что приводит к снижению прочности композита (примеры 11, 13).The choice of the lower limit of the grain size of diamonds is justified by the fact that when using grains with a smaller grain size, the impregnation of the diamond mass is impaired, which leads to a decrease in the strength of the composite (examples 11, 13).
Таким образом, согласно предложенному способу спекания композита получен материал с высокой прочностью и износостойкостью, не содержащий металлических растворителей, таких как никель, кобальт, железо и др., которые обычно используют для синтеза и спекания алмаза. Как отмечалось выше, указанные металлы адгезионно активны, при выглаживании они взаимодействуют с поверхностью обрабатываемой детали, что приводит к резкому ухудшению состояния указанной поверхности. В качестве материала рабочей части выглаживателей используются твердый сплав, рубин, лейкосапфир, а также синтетические алмазы типа баллас. Однако синтетические алмазы типа баллас содержат металлы-растворители, используемые при синтезе, которые в дальнейшем негативно влияют на процесс выглаживания. Применение природных алмазов в качестве рабочей части выглаживателей ограничено тем, что природным алмазам характерна не только анизотропия свойств, но и высокая стоимость. При этом полученный материал не уступает по своей износостойкости кристаллам крупных природных алмазов, также преимуществом является тот факт, что указанный материал не имеет анизотропии свойств по различным направлениям.Thus, according to the proposed method of sintering the composite, a material with high strength and wear resistance is obtained that does not contain metal solvents such as nickel, cobalt, iron, etc., which are usually used for the synthesis and sintering of diamond. As noted above, these metals are adhesive active, when ironed, they interact with the surface of the workpiece, which leads to a sharp deterioration in the state of the specified surface. Carbide, ruby, leucosapphire, as well as ballas synthetic diamonds are used as the material of the working part of the smoothing devices. However, synthetic ballas diamonds contain solvent metals used in the synthesis, which subsequently adversely affect the smoothing process. The use of natural diamonds as the working part of smoothers is limited by the fact that natural diamonds are characterized not only by anisotropy of properties, but also by high cost. At the same time, the obtained material is not inferior in its resistance to crystals of large natural diamonds, another advantage is the fact that this material does not have anisotropy of properties in different directions.
Полученный материал успешно можно использовать для изготовления наконечников для упрочнения поверхностного слоя и улучшения чистоты поверхности при финишной обработке незакаленных и закаленных цементированных сталей, улучшенных сталей (марок 40Х, 35 H1M), труднообрабатываемых сталей, цветных металлов и сплавов. При выглаживании наконечниками, изготовленными из полученного материала, обеспечивается шероховатость поверхности до 0,03-0,05 мкм.The resulting material can be successfully used for the manufacture of tips for hardening the surface layer and improving surface cleanliness during finishing of non-hardened and hardened cemented steels, improved steels (grades 40X, 35 H1M), hard-to-work steels, non-ferrous metals and alloys. When smoothing with tips made of the obtained material, a surface roughness of up to 0.03-0.05 microns is ensured.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009145374/02A RU2439186C2 (en) | 2009-12-07 | 2009-12-07 | Method for obtaining super-hard composite material on basis of diamond nanopowder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009145374/02A RU2439186C2 (en) | 2009-12-07 | 2009-12-07 | Method for obtaining super-hard composite material on basis of diamond nanopowder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009145374A RU2009145374A (en) | 2011-06-20 |
| RU2439186C2 true RU2439186C2 (en) | 2012-01-10 |
Family
ID=44737393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009145374/02A RU2439186C2 (en) | 2009-12-07 | 2009-12-07 | Method for obtaining super-hard composite material on basis of diamond nanopowder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2439186C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2587364C2 (en) * | 2014-11-13 | 2016-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Method of making articles from powder composition based on superhard materials |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112051263A (en) * | 2020-09-15 | 2020-12-08 | 中南钻石有限公司 | Detection method for yield of diamond synthesized by graphite powder core column |
| CN120247562B (en) * | 2025-04-08 | 2025-10-03 | 井冈山大学 | High-strength diamond boron carbide composite ceramic material and preparation method thereof |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5096465A (en) * | 1989-12-13 | 1992-03-17 | Norton Company | Diamond metal composite cutter and method for making same |
| RU2113531C1 (en) * | 1994-09-16 | 1998-06-20 | Сумитомо Электрик Индастриз, Лтд. | Diamond sintered material, method of its production and tool and abrasive powder made from diamond sintered material |
| UA34174C2 (en) * | 1999-06-10 | 2003-11-17 | Інститут Надтвердих Матеріалів Ім. В.М. Бакуля Hаціональної Академії Hаук України | A process for preparing the composite material based on diamond |
| UA86321C2 (en) * | 2007-12-25 | 2009-04-10 | Александр Александрович Шульженко | Process for preparation of composite material based on diamond powder |
-
2009
- 2009-12-07 RU RU2009145374/02A patent/RU2439186C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5096465A (en) * | 1989-12-13 | 1992-03-17 | Norton Company | Diamond metal composite cutter and method for making same |
| RU2113531C1 (en) * | 1994-09-16 | 1998-06-20 | Сумитомо Электрик Индастриз, Лтд. | Diamond sintered material, method of its production and tool and abrasive powder made from diamond sintered material |
| UA34174C2 (en) * | 1999-06-10 | 2003-11-17 | Інститут Надтвердих Матеріалів Ім. В.М. Бакуля Hаціональної Академії Hаук України | A process for preparing the composite material based on diamond |
| UA86321C2 (en) * | 2007-12-25 | 2009-04-10 | Александр Александрович Шульженко | Process for preparation of composite material based on diamond powder |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2587364C2 (en) * | 2014-11-13 | 2016-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Method of making articles from powder composition based on superhard materials |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009145374A (en) | 2011-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1035241C (en) | a cemented carbide | |
| TWI565543B (en) | Material with high resistance against wearing and the process for its production | |
| JP6871173B2 (en) | Fragile ceramic bonded diamond composite particles and their manufacturing method | |
| CN108972374A (en) | A kind of metallic bond, metal anchoring agent diamond wheel and preparation method thereof | |
| CN107488804A (en) | A kind of superhigh intensity, hardness and corrosion-resistant CrMnFeVTi high-entropy alloys and preparation method thereof | |
| Ma et al. | Influence of alumina bubble particles on microstructure and mechanical strength in porous Cu–Sn–Ti metals | |
| Dong | Application of pre-alloyed powders for diamond tools by ultrahigh pressure water atomization | |
| RU2439186C2 (en) | Method for obtaining super-hard composite material on basis of diamond nanopowder | |
| CN114570939B (en) | Cemented carbide material system for 3D printing and 3D printing method | |
| CN102350269B (en) | Hard alloy anvil used for compounding diamond compound sheet and preparation method thereof | |
| CN114574748A (en) | High-entropy alloy coating material with high wear resistance | |
| CN113462358A (en) | Production process of super-hard wear-resistant polymerized abrasive | |
| RU2675875C1 (en) | Mixture for the tungsten carbide based sintered hard alloy manufacturing | |
| JP4780575B2 (en) | Cemented carbide sheet manufacturing method | |
| RU2693415C1 (en) | Sintered solid alloy based on tungsten carbide and method for production thereof | |
| JP5076044B2 (en) | Composite wear-resistant member and manufacturing method thereof | |
| KR0174545B1 (en) | Cobalt bonded diamond tools, process for preparing the same and their use | |
| RU2775048C1 (en) | Method for producing a product from a composite material based on tungsten and titanium carbides (versions) | |
| JPS606356A (en) | Fine short fiber sintered abrasive material | |
| RU2825806C1 (en) | Method of making diamond tool | |
| Islak et al. | Wear characteristics of circular cBN/diamond saws produced by hot pressing | |
| Teng et al. | Effect of Solution Aging Heat Treatment on Tribological Properties of Selective Laser Melted WC/18Ni300 Composite | |
| Dai et al. | Effects of sintering parameters and WC addition on properties of Iron-nickel pre-alloy matrix diamond composites | |
| CN115896641B (en) | Low-cost circular saw blade and manufacturing method thereof | |
| CN114570925B (en) | Ceramic-steel composite and preparation method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131208 |