Алмазосодержащие материалы инструментального назначения на основе твердых сплавов: получение, структура, физико-механические и служебные характеристики тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, доктор наук Шарин Петр Петрович

• Шарин Петр Петрович
• доктор наук
• 2024

Оглавление диссертации доктор наук Шарин Петр Петрович

ВВЕДЕНИЕ

1 Анализ существующих научных исследований по разработке способов формирования, управления структурой и свойствами алмазосодержащих композиционных материалов

1.1 Алмаз и эффекты его контактного взаимодействия алмаза с металлами и сплавами при термической активации в вакууме

1.2 Алмазосодержащие инструментальные материалы, способы их получения и свойства

1.3 Особенности получения алмазосодержащих материалов на основе твердых сплавов и их влияние стойкость и производительность инструмента

1.4 Сравнительный анализ способов получения инструментальных алмазосодержащих материалов. Постановка цели и задач исследования

1.5 Выводы по главе

2 Особенности получения и исследование закономерностей формирования структуры и механизма алмазоудержания композиционного материала Салм.—^С-Со-Си с саморегулируемой дозировкой количества медного инфильтрата

2.1 Методика получения алмазосодержащего материала Cалм-WC-Co-Cu с саморегулируемой дозировкой количества медного инфильтрата

2.2 Элементно-фазовый состав и структурная организация композиционного материала Cалм-WC-Co-Cu, полученного спеканием с саморегулируемой дозировкой количества медного инфильтрата

2.3 Структурно-фазовый состав межфазной границы алмаз-матрица и механизм алмазоудержания матрицы

2.4 Исследование эксплуатационных характеристик и особенностей механизма изнашивания алмазосодержащего композиционного материала Cалм-WC-Co-Cu, полученного спеканием с саморегулируемой дозировкой количества медного инфильтрата

2.5 Выводы по главе

3 Термически активируемое контактное взаимодействие алмаза с переходными металлами и термодиффузионная металлизация алмазов в вакууме в условиях, соответствующих спеканию с инфильтрацией медью алмазосодержащего материала Салм—М'С-Со-Си

3.1. Исследование морфологии, элементно-фазового состава и структурной организации продуктов, образующихся при контактном взаимодействии алмаза с переходными металлами

3.1.1 Объекты и методы исследований, методика эксперимента

3.1.2 Характеристика состояния исходной поверхности алмазов

3.1.3 Исследование особенностей элементно-фазового состава, микроструктуры и морфологии продуктов, образующихся в процессе спекания на поверхности раздела контакта алмаз - переходный металл

3.2 Особенности морфологии и структурной организации металлизированных слоев на поверхности алмазных зерен, образующихся в процессе их термодиффузионной металлизации переходными металлами

3.2.1 Объекты и методы исследований, методика эксперимента

3.2.2 Исследование элементно-фазового состава, морфологии и микроструктуры межфазной зоны алмаз - металлизированный слой

3.3 Выводы по главе

4 Разработка и исследование гибридной методики получения матричного материала на основе композиции Салм.-Cr-WC-Co-Сu с повышенным алмазоудержанием

4.1 Объекты и методы исследований. Гибридная методика получения матричного материала на основе композиции Салм-Cr-WC-Co-Сu

4.2 Элементно-фазовый состав и микроструктура межфазной зоны алмаз -матричный материал

4.3 Исследование эксплуатационных характеристик и особенностей механизма изнашивания алмазосодержащего композиционного материала, полученного по гибридной методике

4.4 Выводы по главе

5 Исследование термически активируемого контактного взаимодействия алмаза с низкоуглеродистой сталью в вакууме

5.1 Объекты и методы исследований, методика эксперимента

5.2 Исследование элементно-фазового состава и структурной организации продуктов, образующихся при термически активируемом контактном взаимодействии алмаза с низкоуглеродистой сталью

5.3 Исследование влияния расплава эвтектики Fe-C на структурно-фазовый состав низкоуглеродистой стали

5.4 Выводы по главе

6 Разработка методики получения и исследование алмазосодержащего композиционного материала на основе монокарбида вольфрама путем инфильтрации расплавом эвтектики Fe-C

6.1 Особенности методики получения алмазосодержащего материала на основе монокарбида вольфрама и эвтектики Fe-C

6.2 Исследование элементно-фазового состава и микроструктуры композиционного материала CaЛм.-WC-Fe-C

6.3 Исследование межфазной границы алмаза с эвтектикой железа с углеродом

6.4 Выводы по главе

7 Использование разработанных технологий получения алмазосодержащих композиционных материалов и изделий из них в опытно-промышленном производстве инструментов

7.1 Использование технологии инфильтрации композиционного материала Caлм.-WC-Co-Cu с саморегулируемой дозировкой количества медного инфильтрата в промышленном производстве алмазных инструментов для правки шлифовальных кругов

7.2 Опытно-промышленный выпуск буровых коронок с использованием технологии инфильтрации композиционного материала Cалм.-WC-Co-Cu с саморегулируемой дозировкой количества медного инфильтрата

7.3 Разработка и опытно-промышленное производство алмазного кольцевого сверла на основе композиционного материала CаЛм.-WC-Co-Cu

7.4 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А Технологический процесс изготовления алмазных инструментов с композиционным материалом Сaлм.-WC-Co-Cu, получаемым спеканием с пропиткой по методике с саморегулируемой дозировкой количества

медного инфильтрата

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Сводная ведомость норм расхода на сырье и материалы для производства алмазных карандашей с композиционным материалом СaЛм.-WC-^-Си, получаемым спеканием с пропиткой по методике с саморегулируемой

дозировкой количества медного инфильтрата согласно ГОСТ

ПРИЛОЖЕНИЕ В Сводная ведомость норм расхода на сырье и материалы для производства буровых коронок с композиционным материалом Салм-WC-Co-Cu, получаемым спеканием с пропиткой по методике с саморегулируемой дозировкой

количества медного инфильтрата согласно ГОСТ

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Технологический процесс изготовления алмазного кольцевого сверла с композиционным материалом СaЛм.-WC-Co-Cu, получаемым спеканием с пропиткой по методике с саморегулируемой дозировкой количества медного

инфильтрата

ПРИЛОЖЕНИЕ Д Сводная ведомость норм расхода на сырье и материалы для изготовления алмазного кольцевого сверла с композиционным материалом Салм-WC-Co-Cu, получаемым спеканием с пропиткой по методике с

саморегулируемой дозировкой количества медного инфильтрата

ПРИЛОЖЕНИЕ Е Акт внедрения

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж Акт стендовых испытаний

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Алмазосодержащие материалы инструментального назначения на основе твердых сплавов: получение, структура, физико-механические и служебные характеристики»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Существующие на сегодня алмазосодержащие металломатричные материалы, используемые в качестве рабочих элементов алмазных инструментов, во многом уже не удовлетворяют все возрастающим требованиям к уровню их стойкости, производительности и эффективности работы. Насущные требования повышения технико-экономических показателей производства вынуждают применять предельные силовые нагрузки и скоростные режимы эксплуатации алмазных инструментов, что существенно снижает ресурс их работы и требует совершенствования существующих и создания новых видов алмазосодержащих композиционных материалов, обладающих повышенной стойкостью и работоспособностью. Основными факторами, определяющими стойкость и работоспособность алмазных инструментов, помимо использования качественного алмазного сырья, являются физико-механические свойства материала матрицы и прочность его алмазоудержания. При этом по степени влияния на стойкость и работоспособность инструмента прочность алмазоудержания в материале матрицы превосходит показатель его сопротивляемости абразивному износу.

Наиболее востребованными на сегодняшний день алмазосодержащими материалами являются композиты на основе твердых сплавов WC и WC-Co. Они получаются спеканием с инфильтрацией легкоплавкими металлами, преимущественно медью, отличаются высокой твердостью, прочностью и износостойкостью, не требуют сложного технологического оборудования и поэтому имеют промышленное значение при массовом производстве многих видов алмазных инструментов, работающих в условиях интенсивных динамических силовых и температурных нагрузок. Недостатком алмазосодержащих композиционных материалов на основе твердых сплавов, полученных с инфильтрацией медью, является относительно слабое алмазоудержание, обеспечиваемое в основном механической адгезией -зацеплением затвердевшего медного инфильтрата за неровности и шероховатости

поверхности алмазных зерен, что не обеспечивает их надежного и прочного закрепления в матрице инструмента.

Нанесение на алмазы металлизированных покрытий с использованием адгезионно-активных к алмазу металлов является одним из эффективных способов повышения прочности алмазоудержания за счет образования химических связей между алмазом и компонентами матрицы. Однако использование предварительно металлизированных алмазов не получило промышленного применения при изготовлении инструментов, спекание которых предусматривает высокотемпературный режим нагрева. В процессе повторного нагрева и высокотемпературного спекания происходит частичная или полная деструкция металлизированного покрытия и графитизация алмаза, что негативно влияет на качество алмазных зерен и снижает надежность их удержания в матрице инструмента.

Альтернативным подходом для улучшения адгезии композиционного материала к алмазным зёрнам является непосредственный ввод адгезионно -активных к алмазу металлов-добавок в исходный состав шихты матричного материала с последующим термическим воздействием - спеканием. Однако такой концептуальный подход является весьма нетривиальным и требует исследований в области термически активируемого контактного адгезионного взаимодействия алмаза с металлами различной природы и процессов термодиффузионной металлизации, что необходимо для выбора наиболее адгезионно-активных к алмазу металлов и направленного формирования структурно-фазового состояния межфазной границы алмаз-матрица, определяющих алмазоудержание, физико-механические и служебные свойства получаемого материала.

Степень разработанности темы. Исследования в области совершенствования и создания новых инструментальных алмазосодержащих материалов и технологий их получения традиционно ведутся в России, Украине, США, Японии, Германии, Италии, и в последние десятилетия к ним подключились Китай, Канада и Южная Корея. Фундаментальным и прикладным исследованиям по различным аспектам проблемы создания и разработки

алмазосодержащих материалов на основе твердых сплавов WC и WC-Co и технологии их получения посвящены работы многих исследователей. Среди них следует отметить работы Бакуля В.Н, Лавриенко И.А., Найдича Ю.В., Семенова А.П., Позднякова В.В., Левашова Е.А., Ножкиной А.В., Новикова Н.В., Дуды Т.М., Галицкого В.Н., Исонкина А.М., Шило А.Е., Шатохина В.В., Авакяна В.В., Яхутлова М.М., Artini С., Tillmann W., UemuraM., Sung J.C., Moriguchi H., Tanaka T., Murai J., Klotz U.E., Qiu W.Q., внесших огромный вклад в изучении материаловедческих аспектов проблемы. В результате исследований были установлены общие принципы и закономерности формирования структурно-фазового состояния и свойств алмазосодержащих материалов, сформулированы общие закономерности структурообразования в зависимости от исходного состава и технологии их получения, проработаны и сформулированы подходы для выбора исходного состава композита в зависимости от твердости и абразивных свойств обрабатываемых материалов. Также исследована и выявлена роль металлизации алмазов адгезионно-активными к нему металлами в повышении прочности алмазоудержания матрицы и влияние металлизации на стойкость, и работоспособность инструментов.

Однако конкретные аспекты формирования структурно-фазового состояния алмазосодержащих композиционных материалов на основе твердых сплавов WC-Co и WC с адгезионно-активными к углероду металлами в контексте направленного структурообразования на межфазной границе алмаз-матрица, повышения прочности алмазоудержания и влияния этих факторов на служебные свойства инструмента остаются нераскрытыми. Недостаточно изучены особенности формирования структурно-фазового состояния фаз, образующихся при контактном взаимодействии алмаза с металлами переходной группы различной природы при температурно-временных режимах инфильтрации медью алмазосодержащих материалов системы CQnH.-WC-Co-Cu, и при эвтектическом плавлении железа в контакте с углеродом, знание которых необходимо для научно-обоснованного выбора адгезионно-активных к алмазу металлов-добавок к композиционному материалу.

Создание высокоэффективных алмазосодержащих композиционных материалов также требует разработки новых методических и технологических подходов, технических приемов на основе накопленных знаний об общих закономерностях структурообразования и взаимосвязи состава, структуры с физико-механическими и служебными свойствами. Важным аспектом является необходимость совершенствования и модернизации технологии получения алмазосодержащих материалов, в частности, инфильтрированных медью материалов Caлм.-WC-Co-Cu, имеющих промышленное значение и используемых при массовом выпуске широкого ассортимента алмазных инструментов; совершенствование технологических процессов обеспечит существенное сокращение производственных затрат и безвозвратных потерь алмазного сырья.

Объекты исследований: алмазосодержащие композиционные материалы инструментального назначения на основе вольфрамокобальтовой композиции WC-Co и карбида вольфрама WC.

Предмет исследования: строение, микроструктура межфазной зоны алмаз-матрица и свойства алмазосодержащих материалов, а также особенности технологии их получения и выявление взаимосвязей «технология - структура -эксплуатационные свойства».

Целью работы является разработка физико-технических основ создания алмазосодержащих композиционных материалов на основе твердых сплавов с применением новых технологических подходов к их получению для улучшения качества и повышения рабочих характеристик инструментов.

Для достижения указанной цели поставлены и решены следующие задачи:

1. Исследовать механизм структурообразования и физико-механические характеристики алмазосодержащего композиционного материала на основе вольфрамокобальтовой композиции при спекании с пропиткой медью в направлении снизу-вверх; разработать технологию пропитки, обеспечивающую повышение качества получения изделий.

2. Провести анализ особенностей формирования межфазной зоны алмаз-металл и оценку ее прочностных характеристик для условий термически

активируемого контактного адгезионного взаимодействия в вакууме алмаза с различными переходными металлами при нагреве в температурно-временных условиях спекания алмазосодержащей вольфрамокобальтовой матрицы с инфильтрацией медью.

3. Изучить особенности формирования морфологии, фазового состава и структуры слоев, образующихся при термодиффузионной металлизации алмаза в вакууме парами Сг, Т^ Fe, Ni и Со при условиях, соответствующих спеканию с инфильтрацией медью алмазосодержащей вольфрамокобальтовой матрицы.

4. Разработать гибридную методику получения алмазосодержащего композиционного материала CaЛм.-Cr-WC-Co-Cu, совмещающую в одном цикле «нагрев - охлаждение» вакуумной печи термодиффузионную металлизацию зерен алмаза хромом и спекание матрицы с саморегулируемой дозировкой количества меди; изучить взаимосвязь элементно-фазового состава и структуры межфазной зоны алмаз-матрица физико-техническими и эксплуатационными характеристиками.

5. Исследовать структурно-фазовый состав межфазного слоя, образующегося в процессе контактного адгезионного взаимодействия алмаза с низкоуглеродистой сталью в вакууме при температуре образования жидкой эвтектики Fe-C;

6. Разработать методику получения алмазосодержащего бескобальтового композиционного материала на основе монокарбида вольфрама путем его инфильтрации расплавом эвтектики Fe-C в вакууме и изучить его структурно-фазовый состав.

7. Провести сравнительные испытания инструментов, изготовленных с использованием разработанных алмазосодержащих композиционных материалов, и организовать их опытно-промышленный выпуск.

Научная новизна работы

В исследовании получены следующие новые научные результаты:

1. Установлены особенности формирования структурно-фазового состава и прочностных характеристик переходного слоя, образующихся на межфазной

границе алмаза с различными переходными металлами в процессе их контактного взаимодействия и термодиффузионной металлизации, состоящие в том, что при условиях, соответствующих спеканию с инфильтрацией медью алмазосодержащего материала на основе вольфрамокобальтовой композиции, на поверхности алмаза образуются практически сплошные металлокарбидные слои, прочно сцепленные с алмазом, на основе хрома и железа, тогда как титан, кобальт и никель формируют на алмазе очаговые участки, локализованные в основном на поверхностных дефектах и острых краях алмаза.

2. Впервые разработана и научно обоснована гибридная методика получения алмазосодержащего композиционного материала Сaлм.-Cr-WC-Co-Сu, совмещающая в одном цикле работы вакуумной печи два технологических процесса: термодиффузионную металлизацию алмаза хромом и спекание матричного материала с инфильтрацией медью. Это за счет точечного ввода и равномерного распределения тонким слоем вокруг зерен алмаза частиц адгезионно-активного к углероду хрома обеспечивает формирование на нем металлокарбидного покрытия толщиной до 2 мкм, имеющего прочность сцепления до 155 МПа.

3. Выявлено и доказано положительное влияние сформировавшейся межфазной зоны алмаз - матрица, состоящей из металлокарбидного покрытия образовавшегося при термодиффузионной металлизации хромом в процессе спекания, и медной связующей компоненты, на прочность алмазоудержания композиционной матрицы и эксплуатационные характеристиками инструмента на ее основе.

4. Установлено, что в зоне контакта алмаз - низкоуглеродистая сталь с содержанием углерода не более 0,1 мас.% жидкая эвтектика Fe-C образуется при минимальной температуре 1165 °С в условиях изотермической выдержки в течение 5 мин. Данный эффект положен в основу методики закрепления кристалла алмаза к стальной оправке инструмента за счет затвердевания тонкого слоя такой эвтектики Fe-C.

5. Впервые разработан алмазосодержащий бескобальтовый композиционный материал Салм-WC-Fe-C, имеющий в качестве матрицы монокарбид вольфрама и эвтектику Fe-C в качестве связующей компоненты. Показано, что высокая смачиваемость жидкой эвтектикой Fe-C поверхности зерен карбида вольфрама и алмаза способствует полному и равномерному заполнению пор и пустот алмазосодержащего брикета из WC и получению композиционного материала, в состав которого входят карбид вольфрама с относительным объемным содержанием 61,0%, карбид железа - 17,0%, a-Fe -16,5% и графит - 5,5%. Это обеспечивает микротвердость такого композиционного материала на уровне ~10 ГПа.

Теоретическая значимость работы

Развиты научные представления и подходы в области инструментального материаловедения, связанные с повышением эффективности процесса получения твердосплавных алмазосодержащих композитов методом спекания с пропиткой. Разработаны методические и технологические принципы управления структурообразованием и свойствами композиционных материалов на основе матрицы карбида вольфрама и конструирования границ раздела их компонентов, что обеспечивает повышенную прочность алмазоудержания.

Практическая значимость работы

Практической значимостью обладают следующие результаты исследования:

1. Разработан и апробирован эффективный способ получения алмазосодержащего композиционного материала с саморегулируемой дозировкой количества медного инфильтрата, обеспечивающий полное и равномерное заполнение медью микро- и нано- размерных пор вольфрамокобальтового брикета по всему его объёму. Это позволяет исключить брак при производстве широкого ассортимента алмазных инструментов, востребованных в машиностроении. Данный способ внедрен в ООО «Саха Даймонд Туулс» (г. Якутск) и используется при серийном изготовлении многокристальных алмазных инструментов различных типоразмеров.

2. Разработан гибридный способ спекания с инфильтрацией медью композиционного материала основанный на одновременной термодиффузионной металлизации хромом зерен алмаза и пропитке медью, что обеспечивает прочность алмазоудержания и увеличивает эксплуатационные показатели инструмента на его основе. Удельная производительность алмазного правящего инструмента повышается на 45% по сравнению с инструментом, полученным спеканием с пропиткой медью без металлизации.

3. Разработан способ соединения кристалла алмаза со стальной оправкой однокристального инструмента путем их соединения расплавом эвтектики железа с углеродом Fe-C. Прочное соединение монокристалла алмаза с металлической державкой инструмента достигается за счет взаимодополняющего действия двух механизмов, имеющих различную природу: механическую (зацепление за дефекты и неровности на поверхности алмаза) и химическую (смачивание алмаза эвтектическим расплавом, что обеспечивает хорошую адгезию на межфазной границе), что повышает эффективность использования алмазного сырья.

4. Разработан способ получения алмазосодержащего бескобальтового композиционного материала на основе карбида вольфрама и связующего из эвтектики Fe-C. Высокие значения твердости и прочности закрепления алмазов обеспечивают высокую износостойкость, а снижение себестоимости изготовления алмазных инструментов достигается за счет использования низкоуглеродистой стали и графита вместо дорогостоящего и токсичного кобальта.

Результаты работы могут быть использованы в крупных предприятиях, таких как АО «Научно-исследовательском институте природных, синтетических алмазов и инструмента» (ВНИИАЛМАЗ, г. Москва), ОАО «Терский завод алмазного инструмента» (г. Терек, Кабардино-Балкарская Республика), ООО «Рус-атлант МК» (г. Москва), а также в многочисленных малых предприятиях, занятых производством алмазных инструментов для нужд машиностроительной промышленности, геологоразведки и строительной индустрии. На разработанные способы и композиционные материалы получено 8 патентов РФ на изобретение.

Положения, выносимые на защиту:

1. Разработан и запатентован эффективный способ получения алмазосодержащего композиционного материала Caлм.-WC-Co-Cu спеканием с пропиткой медью в направлении снизу-вверх, обеспечивающий принудительное удаление из брикета газов, образующихся при разложении вещества пластификатора, и саморегулируемую дозировку количества меди, что позволяет минимизировать количество пор и трещин, исключить производственный брак и повысить ресурс работы инструмента при сверлении красного гранита до 23 раз (по сравнению с требованием Госстандарта к уровню минимальной стойкости).

2. Совокупность результатов исследований структурно-фазового состава и прочностных характеристик покрытия и межфазного слоя, образующихся на границе раздела алмаза с различными переходными металлами (Сг, Со, Fe, Т^ в процессе их контактного взаимодействия при термодиффузионной металлизации в условиях, соответствующих температурно-временному режиму работы вакуумной печи при спекании с инфильтрацией медью алмазосодержащего композиционного материала на основе вольфрамокобальтовой композиции, подтверждающие возможность формирования высокопрочного соединения алмаза с матрицей.

3. Разработан и запатентован гибридный способ получения алмазосодержащего композиционного материала Сaлм.-Cr-WC-Co-Сu, реализующий в процессе спекания с пропиткой медью направленное формирование на алмазе металлизированного покрытия на основе хрома с адгезионной прочностью до 155 МПа и межфазной медной прослойки, что обеспечивает надежное алмазоудержание материалом матрицы, и повышает ресурс работы правящего инструмента на 45% по сравнению с инструментом, изготовленным традиционным способом без использования металлизации алмаза.

4. Совокупность результатов исследований межфазного слоя, формирующегося в результате кристаллизации жидкой эвтектики железо-углерод Fe-C, образующейся в вакууме в зоне контакта алмаза с низкоуглеродистой сталью с содержанием углерода не более 0,1 мас.% в процессе нагрева до

температуры 1165 °С и последующей изотермической выдержки в течение 5 минут, доказывающая возможность обеспечения надежного крепления алмаза к оправке из низкоуглеродистой стали.

5. Разработан и запатентован алмазосодержащий композиционный материал на основе бескобальтового монокарбида вольфрама, для пропитки которого используется жидкая эвтектика железа с углеродом (Fe-C). Установлены содержание монокарбида вольфрама в количестве 61 об. %, карбида железа - 17,0 об. %, a-Fe - 16,5 об. %, графита - 5,5 об. %, при которых обеспечивается достижение высокой микротвердости разработанного композиционного материала (на уровне ~10 ГПа).

Степень достоверности результатов исследования. Достоверность полученных результатов, положений и выводов работы определяется использованием комплекса современных методов и аналитических приборов для исследования структурно-фазового состояния материалов и оценки их свойств, статистической обработкой результатов измерений, воспроизводимостью экспериментальных данных, соответствием результатов исследований данным, полученным другими научными группами, апробацией основных результатов на международных и всероссийских конференциях и симпозиумах.

Апробация результатов. Основные результаты и положения, представленные в диссертации, докладывались и обсуждались на более чем 25 научно-практических семинарах, симпозиумах и конференциях, в том числе за последние 6 лет на следующих научных мероприятиях: на конференции Института химии силикатов РАН «Неорганическая химия - фундаментальная основа материаловедения керамических, стеклообразных и композиционных материалов» (Санкт-Петербург, 2016); международной научно-технической конференции «Нанотехнологии функциональных материалов» ^анет-Петербург, 2016); Международной научно-технической конференции «Новые материалы и технологии глубокой переработки сырья - основа инновационного развития экономики России» (Москва, 2017); VII-й международной конференции «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов» (Москва, 2017);

Международной конференции «Материалы и технологии для Арктики» (Санкт-Петербург, 2017); Vth International Conference «Fundamental bases of mechanochemical technologies» (Новосибирск, 2018); Х Евразийском симпозиуме по проблемам прочности и ресурса в условиях низких климатических температур (Якутск, 2022).

Личный вклад автора в работу состоит в выборе направления исследований, поиске и анализе научно-технической литературы, разработке методологии, постановке целей и задач исследования, выполнении основного объема экспериментальных работ, интерпретации результатов и формулировке основных выводов и положений, определяющих новизну и практическую значимость работы.

Соответствие паспорту заявленной специальности

Тема и содержание диссертационной работы соответствуют паспорту специальности 2.6.17. Материаловедение в части пунктов:

п. 1 «Разработка новых металлических, неметаллических и композиционных материалов, в том числе капиллярно-пористых, с заданным комплексом свойств путем установления фундаментальных закономерностей влияния дисперсности, состава, структуры, технологии, а также эксплуатационных и иных факторов на функциональные свойства материалов. Теоретические и экспериментальные исследования фундаментальных связей состава и структуры металлических, неметаллических материалов и композитов с комплексом физико-механических и эксплуатационных свойств с целью обеспечения надежности и долговечности деталей, изделий, машин и конструкций (химической, нефтехимической, энергетической, машиностроительной, легкой, текстильной, строительной)»;

п. 2 «Установление закономерностей физико-химических и физико-механических процессов, происходящих в гетерогенных и композиционных структурах»;

п. 3 «Разработка научных основ выбора металлических, неметаллических и композиционных материалов с заданными свойствами применительно к

конкретным условиям изготовления и эксплуатации деталей, изделий, машин и конструкций»;

п. 4 «Разработка физико-химических и физико-механических процессов формирования новых металлических, неметаллических и композиционных материалов, обладающих уникальными функциональными, физико-механическими, биомедицинскими, эксплуатационными и технологическими свойствами, оптимальной себестоимостью и экологической чистотой»;

п. 5 «Установление закономерностей и критериев оценки разрушения металлических, неметаллических и композиционных материалов и функциональных покрытий от действия механических нагрузок и внешней среды».

Публикации. Результаты, представленные в диссертации, опубликованы в 32 работах, в том числе 18 статьях в журналах, включенных в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук (из них 1 статья в зарубежном научном журнале, входящем в Web of Science; 2 статьи в зарубежном научном журнале, входящем в Scopus; 5 статей в российских научных журналах, переводные версии которых входят в Web of Science; 3 статьи в российских научных журналах, переводные версии которых входят в Scopus), 4 статьях в сборниках материалов конференций, представленных в изданиях, входящих в Web of Science и / или Scopus, 2 статьях в прочих научных журналах; получено 8 патентов Российской Федерации.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, списка сокращений, списка использованной литературы, включающего 250 наименований, и 7 приложений. Общий объем диссертации -272 страницы, в том числе 87 рисунков, 33 таблицы.

Благодарность. Выражаю глубокую признательность научному консультанту члену-корреспонденту РАН, доктору технических наук, профессору

Лебедеву Михаилу Петровичу за поддержку и помощь в исследовательской работе.

1 Анализ существующих научных исследований по разработке способов формирования, управления структурой и свойствами алмазосодержащих

композиционных материалов

1.1 Алмаз и эффекты контактного взаимодействия алмаза с металлами и сплавами при термической активации в вакууме

Углерод существует в различных аллотропных формах, обладающих различными свойствами от мягкого графита до твердого и хрупкого алмаза. Многообразие углеродных форм обусловлено способностью гибридных состояний внешних электронов атомов углерода к формированию различных типов ковалентных связей и кристаллических структур [1]. Алмаз является ковалентным кристаллом, образованным атомами углерода с sp3-гибридизaцией внешних электронов. Благодаря своему строению, определяющему сочетание уникальных физических свойств, прежде всего высокой твердостью и модулем упругости, алмазы применяются в различных отраслях, в том числе для изготовления инструментов для обработки различных материалов [2-4]. Наиболее широкое применение алмазные инструменты получили в машиностроительной, электро- радиотехнической и оптико-механической промышленности, для геологоразведочных, буровых работ, камнеобрабатывающей и в других отраслях промышленности [5].

Природные алмазы помимо углерода содержат более 25 примесных элементов, таких как N ^ B, Mg, Al и др. [6-7]. Различные включения и примеси оказывают негативное влияние на механические и физико-химические свойства алмаза. Отсутствие в природных алмазах большого количества металлических примесей обуславливает их высокую термическую стойкость. При нагреве кристаллы природного алмаза могут сохранять свою первоначальную механическую прочность вплоть до 1400 °С, тогда как синтетические частицы начинают терять прочность при температуре более 800 °С [8]. Природные кристаллы алмаза обладают большим разнообразием кристаллографических

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Шарин Петр Петрович, 2024 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Семенов, А.П. Трибологические свойства и вакуумные ионно-плазменные методы получения алмазных и алмазоподобных покрытий // Трение и износ. - 2009. - Т. 30, № 1. - С. 83-102.

2. Бакуль, В.Н. Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента. / В.Н. Бакуль, Ю.И. Никитин, Е.Б. Верник, В.Ф. Селех. - М.: Машиностроение, 1975. - 296 с.

3. Tonshoff, H.K. Diamond tools in stone and civil engineering industry: cutting principles, wear and applications / H.K. Tonshoff, H. Hillmann-Apmann, J. Asche // Diamond Related Materials. - 2002. - Vol. 11. - P. 736-741.

4. Bakon, A. Practical Uses of Diamond / A. Bakon, A. Szymanski. - Warsaw: Polish Scientific Publishers PWN Ltd. and Chirchester (Ellis Horwood Ltd.), 1992. -248 p.

5. Обработка машиностроительных материалов алмазным инструментом / под ред. Е.Н. Маслова. - М.: Изд. Наука, 1966. - 251 с.

6. Энциклопедия неорганических материалов: в 2 т.: Т. 1 / Редкол.: И.М. Федорченко (отв. ред.) [и др.]. - Киев: Главная редакция Украинской советской энциклопедии, 1977. - 839 с.

7. Справочник по конструкционным материалам: Справочник / Б.Н. Арзамасов, Т.В. Соловьева, С.А. Герасимов [и др.]; под ред. Б.Н. Арзамасова, Т.В. Соловьевой. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2005. - 640 с.

8. Zsolnay, L.M. Selection of diamonds for segmental saws // Industrial Diamond Review. - 1977. - Vol. 37 (6). - P. 382-384.

9. Tillmann, W. Carbon reactivity of binder metals in diamond-metal composites

- characterization by scanning electron microscopy and X-ray diffraction / W. Tillmann, M. Ferreira, A. Steffen [et al.] // Diamond and Related Materials. - 2013.

- Vol. 38. - P. 118-123.

10. Сидоренко, Д.А. О механизме самопроизвольного плакирования алмаза карбидом вольфрама в процессе спекания инструмента с наномодифицированной

металлической связкой Cu-Fe-Co-Ni / Д.А. Сидоренко, Е.А. Левашов, П.А. Логинов [и др.] // Известия Вузов. Цветная металлургия. - 2015. - № 5. - С. 53-63.

11. Margaritis, D.-P. Interfacial bonding in metal-matrix composites reinforced with metal-coated diamonds: PhD thesis. - Nottingham, 2003. - 345 p.

12. Sato, H. Improvement of bonding force between abrasive grains and matrix in Cu/diamond composite fabricated by centrifugal mixed-powder method / H. Sato, A. Mizuno, Y. Mamiya [et al.] // Mechanical Engineering Journal. - 2016. - Vol. 3, № 6. -P. 16-00297.

13. Lin, C.-S. Performance of metal-bond diamond tools in grinding alumina / C.-S. Lin, Y.-L. Yang, S.-T. Lin // Journal of Materials Processing Technology. - 2008.

- Vol. 201. - P. 612-617.

14. Tillmann, W. Influence of chromium as carbide forming doping element on the diamond retention in diamond tools / W. Tillmann, M. Tolan, N.F. Lopes-Dias [et al.] // Proceedings of the International Conference on Stone and Concrete Machining (ICSCM), 2015. - Vol. 3. - P. 21-30.

15. Uemura, M. An analysis of the catalysis of Fe, Ni or Co on the wear of diamonds // Tribology International. - 2004. - Vol. 37. - P. 887-892.

16. Hsieh, Y.Z. Diamond tool bits with iron alloys as the binding matrices / Y.Z. Hsieh, S.T. Lin // Materials Chemistry and Physics. - 2001. - Vol. 72, № 2. -P. 121-125.

17. Webb, S.W. Diamond retention in sintered cobalt bonds for stone cutting and drilling // Diamond and Related Materials. - 1999. - Vol. 8, № 11. - P. 2043-2052.

18. Molinari, A. Study of the diamond-matrix interface in hot-pressed cobalt-based tools / A. Molinari, F. Marchetti, S. Cialanella [et al.] // Materials Science and Engineering. - 1990. - Vol. A130. - P. 257-262.

19. Sung, C.-M. Reactivities of transition metals with carbon: Implications to the mechanism of diamond synthesis under high pressure / C.-M. Sung, M.-F. Tai // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 1997. - Vol. 15, is. 4.

- P. 237-256.

20. Menon, M. Curvature dependence of the metal catalyst atom interaction with carbon nanotubes walls / M. Menon, A. N. Andriotis, G. E. Froudakis // Chemical Physics Letters. - 2000. - Vol. 320, is. 5-6. - P. 425-434.

21. Chen, X. Effect of the chemical nature of transition-metal substrates on chemical-vapor deposition of diamond / X. Chen, J. Narayan // Journal of Applied Physics. - 1993. - Vol. 74 (6). - P. 4168-4173.

22. Цыпин, Н.В. Металлографическое исследование взаимодействия алмазов с металлами при высоких температурах / Н.В. Цыпин, Э.С. Симкин, Г.Д. Костенецкая // Адгезия и пайка материалов. - 1979. - № 4. - С. 78-80.

23. Исонкин, А.М. Влияние металлизации алмазов на показатели работоспособности буровых коронок / А.М. Исонкин, Р.К. Богданов // Науковi пращ ДонНТУ. Серiя «Прничо-геолопчна». - 2011. - № 14 (181). - С. 158-163.

24. Исонкин, А.М. Влияние металлизации алмазов на структурообразование и прочность композиционного материала WC-Co-Cu / А.М. Исонкин, Т.М. Дуда [и др.] // Науковi пращ ДонНТУ. Серiя «Прничо-геолопчна». - 2013. - № 2 (19). -С. 148-154.

25. Naidich, Yu.V. Metal and alloy bond strengths to diamond / Yu.V. Naidich, V.P. Umanskii, I.A. Lavrinenko // Industrial Diamond Review. - 1984. - Vol. 44, № 6. - P. 327-331.

26. Локтюшин, В.А. Получение нанотолщинных металлических покрытий на сверхтвердых материалах методом термодиффузионной металлизации / В.А. Локтюшин, Л.М. Гуревич // Известия Волжского государственного технического университета. - 2009. - Т. 11, № 3. - С. 50-54.

27. Кушталова, И.П. Упрочнение металлической матрицы карбидом титана, полученного реакцией в системе алмаз-титан-никель / И.П. Кушталова, Л.Ф. Стасюк, Д.П. Ускокович [и др.]// Гласник хемщского друштва Београд. Bulletin De La Societe Chimique Boegrad. - 1984. - № 49 (9). - С. 555-561.

28. Стасюк, Л.Ф. Реакционное спекание в системе алмаз - карбид титана -хром под высоким давлением / Л.Ф. Стасюк, И.П. Кушталова, Д.П. Ускокович [и

др.] // Гласник хемщског друштва Београд. Bulletin De La Societe Chimique Boegrad. - 1984. - № 49 (9). - С. 563-569.

29. Chang, R. Study of Ti-coated diamond grits prepared by spark plazma coating / R. Chang, J. Zang, Y. Wang [et al.] // Diamond and Related Materials. - 2017. - Vol. 77. - P. 72-78.

30. Wang, Y.H. Properties and application of Ti-coated diamond grits / Y.H. Wang, J.B. Zang, M.Z. Wang [et al.] // Journal of Materials Processing Technology. - 2002. - Vol. 129, № 1-3. - P. 369-372.

31. Wang, Y. Influence of Ti on microstructure and strength of c-BN/ Cu-Ni-Sn-Ti composites / Y. Wang, X.M. Qiu [et al.] // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2011. - Vol. 29. - P. 293-297.

32. Hsieh, Y.Z. Pressureless sintering of metal-bonded diamond particle composite / Y.Z. Hsieh, J.F. Chen, S.T. Lin // Journal of Material Science. - 2000. -Vol. 35. - P. 5383-5387.

33. Семенов, А.П. Трение и контактное взаимодействие графита и алмаза с металлами и сплавами / А.П. Семенов, В.В. Поздняков, Л.Б. Крапошина. - М.: Наука, 1974. - 110 с.

34. Ножкина, А.В. Взаимодействие алмаза с металлами и сплавами // Сборник «В.П. Елютин». - М.: Изд.дом «Руда и металлы», 2005. - 240 с.

35. Konstanty, J. Powder metallurgy of diamond tools / J. Konstanty. - Oxford: Elsevier Science, 2005. - 152 p.

36. Konstanty, J. Cobalt as a Matrix in Diamond Impregnated Tools for Stone Sawing Applications / J. Konstanty. - 2nd edition. - Krakow: AGH, 2003. - 157 p.

37. Найдич, Ю.В. Контактные явления в металлических расплавах / Ю.В. Найдич. - Киев: Наукова думка, 1972. - 196 с.

38. Spriano, S. Low content and free cobalt matrixes for diamond tools / S. Spriano, Q. Chen, L. Settineri, S. Bugliosi // Wear. - 2005. - Vol. 256. - P. 11901196.

39. Косолапова, Т.Я. Карбиды / Т.Я. Косолапова. - М.: Металлургия, 1968. -

300 с.

40. Li, J. Effects of chromium carbide coatings on microstructure and thermal conductivity of Mg/Diamond composites prepared by squeeze casting / J. Li, R. Peng, J. Ru [et al.] // Materials. - 2022. - Vol. 15. - P. 1284.

41. De Oliveira, L.J. Processing and characterization of impregnated diamond cutting tools using a ferrous metal matrix / L.J. De Oliveira, G. Sergueevitch Bobrovnitchii, M. Filgueira // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2007. - Vol. 25 (4). - P. 328-335.

42. Nagakura, S. Study of metallic carbides by electron diffraction. Part 1. Formation and decomposition of nickel carbide // Journal of the Physical Society of Japan. - 1957. - Vol. 12 (5). - P. 482-494.

43. Nikonova, R.M. Contact interaction of metal melts with fullerite and graphite / R.M. Nikonova, V.V. Lad'yanov // Journal of Materials Research and Technology. -2020. - Vol. 9 (6). - P. 12559-12567.

44. Ножкина, А.В. Смачивание алмаза сплавами переходных металлов / А.В. Ножкина, В.И. Костиков // Труды всесоюзной конференции «Новое в теории и практике создания и применения синтетических сверхтвердых материалов в народном хозяйстве». - К.: ИСМ АН УССР, 1977. - С. 166-177.

45. Физико-химические процессы на межфазной поверхности алмаза с обрабатываемым материалом / А.В. Ножкина, В.И. Костиков, В.Б. Дудаков // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент - техника и технология его изготовления и применения: Сборник научных трудов ИСМ им. В. Н. Бакуля НАН Украины. - 2010. - № 15. - С. 51-358.

46. Dyer, H.B. Properties of natural Debdust and its use in diamond sawblades / H.B. Dyer, V.R. Conradi // Industrial Diamond Review. - 1972. - Vol. 32 (4). - P. 335343.

47. Bullen, G.J. The effect of temperature and matrix on the strength of synthetic diamond // Industrial Diamond Review. - 1975. - Vol. 35 (5). - P. 363-365.

48. Синтетические сверхтвердые материалы. Т.2 / Под ред. Н.В. Новикова. -Киев: Наук. думка, 1986. - 262 с.

49. de Chalus, P.A. Metal powders for optimum grain retention // Industrial Diamond Review. - 1994. - Vol. 54 (4). - P. 170-172.

50. Chalkley, J.R., Thomas, D.M. The tribological aspects of metal-bonded diamond grinding wheels // Powder Metallurgy. - 1969. - Vol. 12 (24). - P. 582-597.

51. Konstanty, J. Developing a better understanding of the bonding and wear mechanisms involved in using diamond impregnated tools // Proceedings of International Workshop on Diamond Tool Production. - Turin, 1999. - P. 97-106.

52. Tokura, H. Heat treatment of diamond grains for bonding strength improvement / H. Tokura, M. Yoshikawa // Journal of Materials Science. - 1989. -Vol. 24. - P. 2231-2238.

53. Musu-Coman, M. Surface processing of ultrahard materials used for embedding in resin or metallic matrices / M. Musu-Coman, M. Fecioru, G. Baluta, N. Arnici // Proceedings of Powder Metallurgy World Congress & Exhibition. - Granada, 1998. - Vol. 4. - P. 234-239.

54. Киффер, Р. Твердые материалы / Р. Киффер, Ф. Бенезовский. - М.: Металлургия, 1968. - 384 с.

55. Воробьева, М.В. Получение ультрадисперсных порошков молибдена высокой чистоты для изготовления дисперсно-упрочненных наночастицами связок на основе Fe-Co-Cu и Fe-Co-Cu-WC / М.В. Воробьева, В.В. Курбаткина, Е.Е. Едренникова [и др.] // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент - техника, технология его изготовления и применения. - 2010. - № 13. - С. 436-441.

56. McEachron R., Connors E.J., Slutz D.E. Multi-layer metal coated diamond abrasives with an electrolessly deposited metal layer // US Patent 5,232,469, 1993.

57. Dey N., Meng Y. Titanium chromium alloy coated diamond crystals for use in saw blade segments and method for their production // US Patent 6,319,608, 2001.

58. Chen S.-H., Sung C.-M. Chemically bonded superabrasive grit // US Patent 5,062,865, 1991.

59. Chen S.-H., Sung C.-M. Multiple metal coated superabrasives grit and methods for their manufacture // US Patent 5,024,680, 1991.

60. Wang, Y.H. Relationship of interface microstructure and adhesion strength between Ti coating and diamond / Y.H. Wang, J.B. Zang, M.Z. Wang, Y.Z. Zheng, edited by X. Xu // In Machining of Natural Stone Materials. - Uetikon-Zuerich, 2003. -P. 41-45.

61. Konstancy J. Factor Affecting Diamond Retention in Stone Sawbled Segments // Key Engineering Materials. - 2003. - Vol. 250. - Р. 13-20. - DOI: 10.4028/ www.scientific.net/KEM.250.13.

62. Engels, J.A. Using coated diamonds in diamond impregnated tools / J.A. Engels, D. Egan // Proceedings of Euro PM2003 Conference. - Valencia, 2003. - Vol. 1. - P. 175-181.

63. Moriguchi, H. Sintering behavior and properties of diamond/cemented carbides / H. Moriguchi, K. Tsuduki, A. Ikegaya, Y. Miyamoto, Y. Morisada // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2007. - Vol. 25. - P. 237-243.

64. Бокий, Г.Б. Природные и синтетические алмазы / Г.Б. Бокий, Г.Н. Безруков, Ю.А. Клюев [и др.]. - М.: Наука, 1986. - 220 с.

65. Shulshenko, A.A. Strength and thermal resistance of synthetic diamonds / A.A. Shulshenko, L. Varga, B. Hidasi // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 1992. - Vol. 11 (5). - P. 285-294.

66. Гаргин, В.Г. Влияние условий нагрева на прочность синтетических алмазов // Сверхтвердые материалы. - 1981. - № 4. - С. 9-11.

67. Цыпин, Н.В. Взаимодействие алмазов с материалами матриц буровых инструментов / Н.В. Цыпин, Г.Д. Костенецкая, Э.С. Симкин // Синтетические алмазы. - 1971. - № 5. - С. 33-36.

68. Бугаков, В.И. Термостойкость алмазных материалов // Известия вузов. Цветная металлургия. - 2005. - № 5. - С. 55-59.

69. Чепелева, В.П. Прочность шлифпорошков из синтетических алмазов после нагрева в герметичном контейнере / В.П. Чепелева, Е.Т. Удод, М.Д. Левин // Сверхтвердые материалы. - 1990. - № 3. - С. 34-37.

70. Цыпин, Н.В. Установка для испытания алмазных зерен на прочность / Н.В. Цыпин, В.Г. Гаргин // Синтетические алмазы. - 1973. - № 3. - С. 16-18.

71. Цыпин, Н.В. Прочность синтетических алмазов после нагрева в условиях высоких давлений / Н.В. Цыпин, В.Г. Гаргин // Сверхтвердые материалы. - 1981. - № 3. - С. 42-43.

72. Naidich, Yu.V. Diamond grit bits of increasing working life with strong chemical fastening of cutting elements in matrix // Proceedings of the European Congress and Exhibition on Powder Metallurgy, 2001. - Vol. 1. - P. 434-438.

73. Griffin, N.D. Manufacture of rotary drill bits // US Patent 4,669,522, 1987.

74. Horton R.M., Anthon R.A. Low melting point copper-manganese-zinc alloy for infiltration binder in matrix body rock drill bits // US Patent 5,000,273, 1991.

75. Новиков, Н.В. Влияние диффузии и химических реакций на структуру и свойства буровых вставок. 1. Кинетическое описание систем Салмаз-ВК6 и Салмаз-^^-C^^Bs) / Н.В. Новиков, Н.А. Бондаренко, А.Н. Жуковский, В.А. Мечник // Физическая мезомеханика. - 2005. - № 2 (8). - С. 99-106.

76. Новиков, Н.В. Влияние диффузии и химических реакций на структуру и свойства буровых вставок. 2. Результаты аттестации структурного состояния сверхтвердых материалов состава алмаз-твердый сплав ВК6 / Н.В. Новиков, Н.А. Бондаренко, А.Н. Жуковский, В.А. Мечник // Физическая мезомеханика. - 2006. -№ 2 (9). - С. 107-116.

77. Витязь, П.А. Исследование структурно-фазового состояния и свойств спеченных сплавов, модернизированных наноразмерными алмазосодержащими добавками / П.А. Витязь, В.И. Жорник, В.А. Кукареко // Известия национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук. - 2011. - № 3. - С. 517.

78. Shao, W.Z. A study on graphitization of diamond in copper-diamond composite materials / W.Z. Shao, V.V. Ivanov, L. Zhen, Y.S. Cui, Y. Wang // Materials Letters. - 2004. -Vol. 58 (1-2). - P. 146-149.

79. Шарин, П.П. Получение алмазосодержащих твердосплавных материалов инструментального назначения методом пропитки медью / П.П. Шарин,

В.Е. Гоголев, П.А. Слободчиков [и др.] // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2013. - Т. 15, № 4 (2). - С. 500-502.

80. Artini, C. Diamond-metal interfaces in cutting tools: a review / C. Artini, M.L. Muolo, A. Passerone // Journal of Materials Science. - 2012. - Vol. 47 (7). -P. 3252-3264.

81. Яхутлов, М.М. Направленное формирование межфазной границы алмаз-матрица с использованием нанопокрытий / М.М. Яхутлов, Б.С. Карамурзов, З.Ж. Беров [и др.] // Известия Кабардино-Балкарского госуниверситета. - 2011. - № 4 (1). - С. 23-25.

82. Breval, E. Comparison between microwave and conventional sintering of WC/Co composites / E. Breval, J.P. Cheng, D.K. Agrawal, P. Gigl [et al.] // Material Science and Engineering: A. - 2005. - Vol. 391. - P. 285-295.

83. Loshak, M.G. Rise in the efficiency of the use of cemented carbides as a matrix of diamond-containing studs of rock destruction tool / M.G. Loshak, L.I. Alexandrova // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2001.

- Vol. 19. - P. 5-9.

84. Alexandrova, L.I. Strengthening of cemented carbides based on high-temperature tungsten carbide by heat treatment / L.I. Alexandrova, N.K. Konovalenko, M.G. Loshak, V.A. Chistyakova // Powder Materials, Articles, and Coatings. Translated from Poroshkovaya Metallurgiya. - 1993. - № 3 (363). - P. 34-38.

85. Xiang, Z. Effect of heat treatment on the microstructure and properties of ultrafine WC-Co cemented carbide / Z. Xiang, Z. Li, F. Chang, P. Dai // Metals. - 2019.

- Vol. 9 (12). - P. 1302.

86. Витязь, П.А. Исследование структурно-фазового состояния и свойств спеченных сплавов, модернизированных наноразмерными алмазосодержащими добавками / П.А. Витязь, В.И. Жорник, В.А. Кукареко // Известия национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук. - 2011. - № 3. - С. 5-17.

87. Bondarenko, N.A. The influence of transition area diamond-matrix on wear resistance and operation properties of drilling tool produced by ISM / N.A. Bondarenko, V.A. Mechnik // SOCAR Proceedings. - 2011. - Vol. 2011 (2). - P. 18-24.

88. Moriguchi, H. Sintering behavior and properties of diamond/cemented carbides / H. Moriguchi, K. Tsuduki, A. Ikegaya [et al.] // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2007. - Vol. 25. - P. 237-243.

89. Балясников Н.М., Белашова Л.В. Способ соединения алмаза с металлом // Патент СССР № 346048, 1972. Бюл. № 23.

90. Полушин, Н.И. Прочность соединения стали с твердым сплавом, полученного методом пайки серебряными и латунными припоями / Н.И. Полушин, И.Ю. Маркова, А.И. Лаптев, М.Н. Сорокин // Цветные металлы. -

2017. - № 7. - С. 78-83.

91. Шарин П.П., Лебедев М.П., Яковлева С.П., Гоголев В.Е., Атласов В.П., Винокуров Г.Г. Сплав для соединения микрокристалла алмаза с металлами // Патент РФ № 255281, 2015. Бюл. № 16.

92. Ефименко, Л.П. Металлизация алмаза как способ повышения работоспособности сверхтвердых материалов / Л.П. Ефименко, С.П. Богданов, М.М. Сычев // Физика и химия стекла. - 2021. - Т. 47, № 1. - С. 65-77.

93. Полушин Н.И., Маслов А.Л., Лаптев А.И., Кушхабиев А.С., Котельникова О.С., Варшавский Ю.С. Буровое долото, армированное алмазными режущими элементами // Патент РФ № 2625832, 2017. Бюл. № 20.

94. Гаршин, А.П. Тугоплавкие порошки ядро-оболочка для аддитивных производств / А.П. Гаршин, С.П. Богданов // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. - 2017. - Т. 5, № 2. - С. 44-48.

95. Богданов, С.П. Получение покрытий на порошках методом йодного транспорта // Физика и химия стекла. - 2011. - Т. 37, № 2. - С. 229-237.

96. Богданов, С.П. Йодотранспортный метод получения покрытий на порошках // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). - 2012. - № 16 (42). - С. 24-28.

97. Ухина, А.В. Влияние модифицирования поверхности синтетических алмазов никелем или вольфрамом на свойства композиций медь-алмаз / А.В. Ухина, Д.В. Дудина, Д.А. Самошкин [и др.] // Неорганические материалы. -

2018. - Т. 54, № 5. - С. 446-453.

98. Gu, Q. Preparation of Ti-coated diamond particles by microwave heating / Q. Gu, J. Peng, L. Xu [et al.] // Applied Surface Science. - 2016. - Vol. 390. - P. 909916.

99. Chang, R. Study of Ti-coated diamond grits prepared by spark plasma coating / R. Chang, J. Zang, Y. Wang [et al.] // Diamond and Related Materials. - 2017. - Vol. 77. - P. 72-78.

100. Жук Ю., Лахоткин Ю. Суперабразивный материал с защитным адгезивным покрытием и способ изготовления такого покрытия // Патент РФ № 2666390, 2018. Бюл. № 25.

101. Kang, Q. Microstructure and thermal properties of copper-diamond composites with tungsten carbide coating on diamond particles / Q. Kang, X. He, S. Ren [et al.] // Materials Characterization. - 2015. - Vol. 105. - P. 18-23.

102. Строгая, Г.М. Химическое никелирование синтетических алмазов / Г.М. Строгая, Т.Ф. Юдина, Т.В. Ершова [и др.] // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. - 2014. - Т. 57, № 5. - С. 80-84.

103. Шарин, П.П. Структурная организация высокоизносостойких алмазосодержащих композитов на основе твердосплавных порошков, полученных методом спекания с пропиткой с пропиткой медью / П.П. Шарин, С.П. Яковлева, В.Е. Гоголев, М.И. Васильева // Перспективные материалы. - 2015. - № 6. - С. 6678.

104. Шарин П.П., Лебедев М.П., Гоголев В.Е., Ноговицын Р.Г., Слободчиков П.А. Способ изготовления алмазного инструмента // Патент РФ № 2478455, 2013. Бюл. № 10.

105. Шарин П.П., Лебедев М.П., Винокуров Г.Г., Гоголев В.Е., Ноговицын Р.Г., Атласов В.П., Кузьмин С.А., Слободчиков П.А., Тарасов П.П. Способ изготовления алмазной буровой коронки // Патент РФ № 2534146, 2014. Бюл. № 33.

106. Шарин, П.П. Уплотнение твердосплавного порошкового материала ВК8 при одностороннем прессовании / Г.Г. Винокуров, П.П. Шарин, О.Н. Попов // Технология металлов. - 2015. - № 4. - С. 29-34.

107. Тучинский, Л.И. Композиционные материалы, получаемые методом пропитки / Л.И. Тучинский. - М.: Металлургия, 1986. - 208 с.

108. Амосов, А.П. Применение процессов инфильтрации и самораспространяющегося высокотемпературного синтеза для получения керметов. Обзор / А.П. Амосов, Е.И. Латухин, Э.Р. Умеров // Известия вузов. Цветная металлургия. - 2021. - Т. 27, № 6. - С. 52-75.

109. Cuevas, A.C. Metal matrix composites: wetting and infiltration / A.C. Cuevas, E.B. Becerril, M.S. Martinez, J.L. Ruiz - Cham: Springer Nature Switzerland AG, 2018. - 310 p.

110. Бондаренко, Н.А. Основы создания алмазосодержащих композиционных материалов для породоразрушающих инструментов / Н.А. Бондаренко, А.Н. Жуковский, В.А. Мечник. - Киев: ИСМ НАН Украины, 2008. - 456 c.

111. Панов, В.С. Технология и свойства спеченных твердых сплавов и изделий из них. Уч. пос. для вузов / В.С. Панов, А.М. Чувилин, В.А. Фальковский - 2-е изд., доп. и перераб. - М.: МИСиС, 2004. - 464 с.

112. Панов, В.С. Твердые сплавы / В.С. Панов, И.Ю. Коняшин, Е.А. Левашов, А.А. Зайцев. - 3-е изд., доп. и перераб. - М.: Изд. дом НИТУ «МИСиС», 2019. - 398 с.

113. Процессы порошковой металлургии. Версия 1.0 : курс лекций / Е.Н. Осокин, О.А. Артемьева. - Электрон. дан. (5Мб). - Красноярск: ИПК СФУ, 2008. URL: https://studylib.ru/doc/2690525/processy-poroshkovoj-metallurgii.-kurs-lekcij (дата обращения: 08.10.2014).

114. Kingery, W.D. Densification during sintering in the presence of a liquid phase. I. Theory. / W.D. Kingery // Journal of Applied Physics. - 1959. - Vol. 30 (3). -P. 301-306.

115. Чапорова, И.Н. Структура спеченных твердых сплавов / И.Н. Чапорова, К.С. Чернявский. - М.: Металлургия, 1975. - 247 с.

116. Твердые сплавы / Пер. с нем. ; Р. Киффер, П. Шварцкопф. - М.: Металлургиздат, 1957. - 664 с.

117. Полушин, Н.И. Влияние состава, структуры и свойств матриц на стойкость алмазного бурового инструмента / Н.И. Полушин, А.В. Богатырев, А.И. Лаптев, М.Н. Сорокин // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. - 2016. - № 1. - С. 60-66.

118. Кипарисов, С.С. Порошковая металлургия / С.С. Кипарисов, Г.А. Либенсон. - М.: Металлургия, 1980. - 496 с.

119. Жорник, В.И. Структурно-фазовое состояние и свойства вольфрам-медь-кобальтового сплава, модифицированного наноразмерной углеродной добавкой // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия В. - 2020.

- № 3. - С. 13-22.

120. Найдич, Ю.В. Взаимодействие металлических расплавов с поверхностью алмаза и графита / Ю.В. Найдич, Г.А. Колесниченко. - Киев: Наукова Думка, 1967. - 87 с.

121. Zhao, C. Enhanced Mechanical Properties in Diamond/Cu Composites with Chromium Carbide Coating for Structural Applications / C. Zhao, J. Wang // Material Science Engineering. - 2013. - Vol. 588. - P. 221-227.

122. Соколов, Е.Г. Взаимодействие композиционного припоя Sn-Cu-Co-W с алмазом при пайке алмазных абразивных инструментов / Е.Г. Соколов, В.П. Артемьев // Новости материаловедения. Наука и техника. - 2016. - № 3 (23).

- С. 13-15.

123. Диаграммы состояния двойных металлических систем: справочник в 3 т.: Т.1 / под ред. Н.П. Лякишева. - М.: Машиностроение, 1996. - 992 с.

124. Найдич, Ю.В. Пайка и металлизация сверхтвердых инструментальных материалов / Ю.В. Найдич, Г.А. Колесниченко, И.А. Лавриненко, Я.Ф. Моцак. -Киев: Наукова Думка, 1977. - 188 с.

125. Ножкина, А.В. Влияние металлов на фазовое превращение алмаза в графит // Сверхтвердые материалы. - 1988. - № 3. - С. 11-15.

126. Соколов, Е.Г. Структура и твердость металлических связок Cr-WC-Cu, полученных методом пропитки / Е.Г. Соколов, А.В. Озолин, С.А. Гапоненко //

Научные труды Кубанского государственного технического университета (КубГТУ). - 2016. - № 13. - С. 46-52.

127. Новиков, Н.В. Физико-математическое моделирование процессов спекания многокомпонентных алмазосодержащих композиций. 2. Физико-химические особенности формирования структуры и свойств / Н.В. Новиков, Н.А. Бондаренко, О.Г. Кулик [и др.] // Физическая мезомеханика. - 2004. - Т. 7, № 3. - С. 79-87.

128. Коновалов, В.А. Разрушение металлической связки при высокоскоростном циклическом нагружении алмазного зерна. / В.А. Коновалов, В.Н. Ткач, В.В. Шатохин // Породоразрушающий и металлобрабатывающий инструмент - техника и технология его изготовления и применения : сборник научных трудов ИСМ им. В. Н. Бакуля НАН Украины. - 2009. - № 12. - С. 504508.

129. Головко, Л.Ф. Лазерное спекание алмазосодержащих инструментальных композитов / Л.Ф. Головко, Э. Омидвари, Н.И. Анякин [и др.] // Проблемы Трибологии. - 2008. - № 2 (48). - С. 98-104.

130. Новиков, Н.В. Влияние прочностных характеристик алмазных шлифпорошков на работоспособность бурового инструмента / Н.В. Новиков, Г.П. Богатырева, Р.К. Богданов [и др.] // Сверхтвердые материалы. - 2009. - № 6. - С. 75-80.

131. Novikov, N.V. The effect of the additions of nanodispersed diamonds on physico-mechanical properties of the drilling tool metal matrix / N.V. Novikov, G.P. Bogatyreva, R.K. Bogdanov [et al.] // Journal of Superhard Materials. - 2011. - Vol. 33 (4). - P. 268-273.

132. Sharin, P.P. Structure and strength of the interfacial zone in solid-phase contact interaction of diamond with transition metals / P.P. Sharin, M.P. Akimova, S.P. Yakovleva // Procedia Structural Integrity. - 2019. - Vol. 20. - P. 236-241.

133. Sharin, P.P. Transition zone in thermally activated solid-phase contact of diamond with iron and titanium / P.P. Sharin, M.P. Akimova [et al.] // Russian Engineering Research. - 2019. - Vol. 39, № 12. - P. 1034-1042.

134. Шарин, П.П. Структура и прочность межфазной зоны при термохимическом взаимодействии алмаза с переходными металлами / П.П. Шарин, М.П. Акимова // Известия Самарского научного центра РАН. - 2018. - Т. 20, № 1. - С. 11-17.

135. Шарин, П.П. Структура и прочность переходной зоны при твердофазном высокотемпературном взаимодействии алмаза с карбидообразующими металлами - хромом и кобальтом / П.П. Шарин, С.П. Яковлева, В.Е. Гоголев, В.И. Попов // Перспективные материалы. - 2016. -№ 7. - С. 47-60.

136. Шарин, П.П. Структура и прочность переходной зоны при твердофазном термически активируемом контактном взаимодействии алмаза с железом и титаном / П.П. Шарин, М.П. Акимова [и др.] // Вестник машиностроения. - 2019. - № 9. - С. 55-62.

137. Sharin, P.P. Structural-phase state of the interphase boundary at thermal diffusion metallization of diamond grains by Cr and Ti / P.P. Sharin, M.P. Akimova, S.P. Yakovleva // Materials Science Forum. - 2020. - Vol. 992. - P. 670-675.

138. Sharin, P.P. Structural-phase state of the interphase boundary at thermal diffusion metallization of diamond grains by Fe, Ni and Co / P.P. Sharin, M.P. Akimova, S.P. Yakovleva // Materials Science Forum. - 2020. - Vol. 992. - P. 676-682.

139. Шарин, П.П. Особенности формирования структуры межфазной зоны при термодиффузионной металлизации алмаза переходными металлами / П.П. Шарин, М.П. Акимова [и др.] // Вопросы материаловедения. - 2019. - Т. 99, № 3. -С. 75-90.

140. Шарин, П.П. Структура переходной зоны алмаз-матрица и стойкость инструмента, полученного при металлизации алмаза хромом в процессе спекания брикета WC-Co c пропиткой Cu / П.П. Шарин, М.П. Акимова [и др.] // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. - 2018. - № 3. -С. 64-75.

141. Шарин, П.П. Взаимосвязь структуры межфазной зоны алмаз-матрица с работоспособностью инструмента, полученного технологией, совмещающей металлизацию алмазов со спеканием матрицы / П.П. Шарин, М.П. Акимова, В.И. Попов // Вопросы Материаловедения. - 2018. - Т. 94, № 2. - С. 111-123.

142. Шарин, П.П. Влияние структуры переходной зоны алмаз-твердосплавная матрица на удельную производительность инструмента, полученного при металлизации алмазов в процессе их спекания с пропиткой медью / П.П. Шарин, М.П. Акимова // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. - 2018. - Т. 20, № 4. - С. 57-66.

143. Тихомиров, С.В. Спектроскопия комбинационного рассеяния -перспективный метод исследования углеродных наноматериалов / С.В. Тихомиров, Т.Б. Кимстач // Аналитика. - 2011. - № 1. - С. 28-32.

144. Поносов, Ю.С. Комбинационное рассеяние света и электронная микроскопия нанокомпозитов со структурой металлическое ядро - углеродная оболочка. / Ю.С. Поносов, М.А. Уймин, А.Е. Ермаков [и др.] // Физика твердого тела. - 2013. - Т. 55, № 7. - С. 1425-1431.

145. Силаев, В.И. Опыт исследований природных углеродистых веществ и некоторых их синтетических аналогов методом рамановской спектроскопии / В.И. Силаев, В.П. Лютоев, В.А. Петровский, А.Ф. Хазов // Минералогический журнал - 2013. - № 3 (35). - С. 33-47.

146. Букалов, С.С. Исследование структуры и физико-химических свойств углеродных материалов / С.С. Букалов, Л.А. Михалицын, Я.В. Зубавичус [и др.]// Российский химический журнал. - 2006. - № 1 (50). - С. 83-91.

147. Решетняк, Н.Б. Комбинационное рассеяние света в природных алмазах / Н.Б. Решетняк, В.А. Езерский // Минералогический журнал. - 1990. - № 5 (12). -С. 3-9.

148. Кощеев, А.П. Химия поверхности модифицированных детонационных наноалмазов различных типов / А.П. Кощеев, П.В. Горохов, М.Д. Громов [и др.] // Журнал физической химии. - 2008. - № 10 (82). - С. 1908-1914.

149. Filik, J. Raman spectroscopy of nanocrystalline diamond: An ab initio approach / J. Filik, J.N. Harvey, N.L. Allan, P.W. May // Physical Review B. - 2006. -Vol. 74. - P. 035423-1-10.

150. Moroz, T.N. Investigation of various carbon modifications by means of Raman spectroscopy / T.N. Moroz, E.N. Fedorova, S.M. Zhmodik [et al.] // Chemistry for Sustainable Development. - 2000. - Vol. 8. - P. 43-47.

151. Prawer, S. The Raman spectrum of nanocrystalline diamond / S. Prawer, K.W. Nugent, D.N. Jamieson [et al.] // Chemical Physics Lеtters. - 2000. - Vol. 332. -P. 93-97.

152. Prawer, S. Raman spectroscopy of diamond and doped diamond / S. Prawer, R. Nemanich // Philosophical Transactions of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. - 2004. - Vol. 362. - P. 2537-2565.

153. Ferrari, A.C. Raman spectroscopy of amorphous, nanostructured, diamondlike carbon, and nanodiamond / A.C. Ferrari, J. Robertson // Philosophical Transactions of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. -2004. - Vol. 362. - P. 2477-2512.

154. Sun, K.W. Raman spectroscopy of single nanodiamond: phonon-confinement effects / K.W. Sun, J.Y. Wang, T.Y. Ko // Applied Physics Letters. - 2008. - Vol. 92. - P. 153115.

155. Yoshikawa, M. Raman scattering from diamond particles / M. Yoshikawa, Y. Mori, M. Maegawa [et al.] // Applied Physics Letters. - 1993. - Vol. 62. - P. 3114-3116.

156. Yoshikawa, M. Raman scattering from nanometer-sized diamond / M. Yoshikawa, Y. Mori, H. Obata [et al.] // Applied Physics Letters. - 1995. - V.67. -P.694-696.

157. Взаимодействие металлических расплавов с поверхностью алмаза и графита. / под ред. В.Н. Еременко. - Киев: Наукова думка, 1967. - 86 с.

158. Булгаков, В.И. Улучшение закрепления алмазного зерна в связке при изготовлении камнеразрушающего инструмента горячим прессованием / В.И. Булгаков, А.И. Лаптев, А.А. Поздняков // Известия Вузов. Цветная металлургия. - 2005. - № 6. - С. 69-72.

159. Коновалов, В.А. Взаимосвязь прочности закрепления зёрен в связке со стойкостью алмазно-абразивного инструмента / В.А. Коновалов, В.В. Шатохин // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент - техника, технология его изготовления и применения: сСборник научных трудов ИСМ им. В.Н. Бакуля НАН Украины. - 2009. - № 12. - С. 508-513.

160. Таблицы физических величин: справочник / под ред. акад. И.К. Кикоина. - М.: Атомиздат, 1976. - 1008 с.

161. Несмеянов, А.Н. Давление пара химических элементов. - М.: Издательство Академии наук СССР, 1961. - 401 с.

162. Букалов, С.С. Исследование строения графитов и некоторых других sp2 углеродных материалов методами микро-спектроскопии КР и рентгеновской дифрактометрии. / С.С. Букалов, Л.А. Михалицын, Я.В. Зубавичус [и др.] // Российский химический журнал. - 2006. - Т. L, № 1. - C. 83-91.

163. Егорова, М.Н. Исследование графитовой фольги, полученной прессованием / М.Н. Егорова, А.Н. Капитонов // Инновационная наука. - 2006. -№ 6. - С. 62-65.

164. Pasteris, J.D. Raman spectra of graphite as indicators of degree of metamorphism / J.D. Pasteris, B. Wopenka // Canadian Mineralogist - 1991. - Vol. 29. - P. 1-9.

165. Tan, P.H. Raman scattering of non-planar graphite: arched edges, polyhedral crystals, whiskers and cones / Tan P.H., Dimovski S., Gogotsi Y.// Philosophical Transactions of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. - 2004. - Vol. 362. - P. 2289-2310.

166. Wоpenka, B. Structural characterization of kerogens to granulite-facies graphite: Applicability of Raman microprobe spectroscopy / B. Wоpenka, J.D. Pasteris // American Mineralogist. - 1993. - Vol. 78. - P. 533-577.

167. Оленева, О.А. Диаграмма состояния системы железо-углерод: учебное пособие / О.А. Оленева, О.В. Селиванова, С.В. Беликов. - Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ - УПИ, 2006. - 56 с.

168. Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе железа: отрав. изд. / О.А. Банных, П.Б. Будберг, С.П. Алисова [и др.]. - М.: Металлургия, 1986. - 440 с.

169. Heinz, W.F. Diamonds, diamond bits, reaming shells, core barrels // Diamond Drilling Handbook, SADA. - 1-st Edition. - Sigma Press, 1985. - P. 27-136.

170. Ther, O. Effect of gradation by reactive imbibition on commercial WC-Co drilling tools used in oil and gas industries / O. Ther, C. Colin, L. Gerbaud, A. Dourfaye // Proc. 18-th Int. Plansee Seminar, Reutte, Austria: Plansee Holding AG,P/M Hard Mater., HM 10/1-HM10/14, 2013. - URL: https://www.researchgate.net/publication/ 280893686_Effect_of_gradation_by_reactive_imbibition_on_commercial_WC-Co_drilling_tools_used_in_oil_and_gas_industries (дата обращения: 02.12.2013).

171. Lisovsky, A.F. The role of interphase and contact surfaces in the formation of structures and properties of diamond-(WC-Co) composites. A review / A.F. Lisovsky, N.A. Bondarenko // Journal of Superhard Materials. - 2014. - Vol. 36, № 3. - P. 145-155.

172. Bondarenko, N.A. Structural peculiarities of highly wear-resistant superhard composites of the diamond-WC-6Co carbide system / N.A. Bondarenko, N.V. Novikov, V.A. Mechnik [et al.] // Journal of Superhard Materials. - 2004. - Vol. 36 (6). - P. 3-15.

173. Туманов В.И. Свойства сплавов системы карбид вольфрама - кобальт: справочник / В.И. Туманов. - М.: Металлургия, 1971. - 96 с.

174. Novikov, N.V. Properties of VK6-diamond composites sintered in shock waves / N.V. Novikov, A.L. Maistrenko [et al.] // Powder Metallurgy and Metal Ceramics. - 1993. - Vol. 32. - P. 377-379.

175. Voloshin, M.N. Structure of the WC-Co-diamond composition produced by electropulse sintering / M.N. Voloshin, V.P. Kolomiets // Journal of Superhard Materials. - 1996. - Vol. 18 (3). - P. 3-8.

176. Матвейчук, А.А. О взаимодействии расплава кобальта с поликристаллическим монокарбидом вольфрама / А.А. Матвейчук, С.А. Давиденко // Сверхтвердые материалы. - 2018. - № 3. - С. 40-45.

177. Garcia, J. Cemented carbide microstructures: a review / J. Garcia, V.C. Cipres [et al.] // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2019. - Vol. 80. - P. 40-68.

178. Sun, L. A research on the grain growth of WC-Co cemented carbide / L. Sun, C.-C. Jia, M. Xian // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2007. - Vol. 25 (2). - P. 121-124.

179. Gu, L. Effects of carbon content on microstructure and properties of WC-20Co cemented carbides / L. Gu, J. Huang, C. Xie // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2014. - Vol. 42. - P. 228-232.

180. Armstrong, R.W. The hardness and strength properties of WC-Co composites // Materials. - 2011. - Vol. 4 (7). - P. 1287-1308.

181. Lay, S. Morphology of WC grains in WC-Co alloys / S. Lay, C.H. Allibert [et al.] // Material Science Engineering A. - 2008. - Vol. 486. - P. 253-261.

182. Buravleva, A.A. Spark plasma sintering of WC-based 10wt% Co hard alloy: A study of sintering kinetics and solid-phase processes / A.A. Buravleva, A.N. Fedorets, A.A. Vornovskikh [et al.] // Materials. - 2022. - Vol. 15. - P. 1091-1-13.

183. Благовещенский, Ю.В. Высокоскоростное спекание нанопорошков WC и WC-Co с различными ингибирующими добавками методом электроимпульсного плазменного спекания / Ю.В. Благовещенский, М.С. Болдин, Н.В. Исаева [и др.] // Научные ведомости: Математика. Физика. - 2011. - № 11 (106). - С. 151-158.

184. Gu, D.-D. Microstructure and property of sub-micro WC-10% Co particulate reinforced Cu composite prepared by selective laser sintering / D.-D. Gu, Y.-F. Shen, P. Dai, M.-C. Yang // Trans. Nonferrous Met. Soc. China. -

2006. - № 16. - P. 357-362.

185. Sivaprahasam, D. Microstructure and mechanical properties of nanocrystalline WC-12Co consolidated by spark plasma sintering. / D. Sivaprahasam, S.B. Chandrasekar, R. Sundaresan // Intl. J. of Refractory Metals and Hard Mater. -

2007. - Vol. 25, № 2. - P. 144-152.

186. Naidich, Yu.I. Strength of the diamond-metal interface and soldering of diamonds / Yu.I. Naidich, V.P. Umanskii, I.A. Lavrinenko. - Cambridge: International Science Publishing, 2007. - 475 p.

187. Balasubramanian, M. Composite materials and processing / M. Balasubramanian. - Boca Raton: CRC Press, 2013. - 648 p.

188. Tillmann, W. Diamond-metal-matrix interaction in diamond tools, fabricated by conventional and current induced short-time sintering processes / W. Tillmann, C. Kronholz, M: Ferreira [et al.] // International Journal of Powder Metallurgy. - 2011. - Vol. 47, № 4. - P. 29-36.

189. Schubert, T. Interfacial design of Cu-based composites prepared by powder metallurgy for heat sink applications / T. Schubert, B. Trindade, T. WeiBgarber, B. Kieback // Materials Science and Engineering. - 2008. - Vol. 475, № 1-2. - P. 39-44.

190. Li, W.S. Thermodynamic and kinetic study on interfacial reaction and diamond graphitization of Cu-Fe-based diamond composite / W.S. Li, J. Zhang, H. Dong [et al.] // Chinese Physics B. - 2013. - Vol. 22, № 1. - P. 018102.

191. Hell, J. Characterizations of sputter deposited niobium and boron interlayer in the copper-diamond system. / J. Hell, M. Chirtoc, C. Eisenmenger-Sittner [et al.] // Surf. Coat. Technol. - 2012. - Vol. 208. - P. 24-31.

192. Iravani, M. Pre-placed laser cladding of metal matrix diamond composite on mild steel / M. Iravani, A. Khajepour, S. Corbin, S. Esmaeili // Surface and Coatings Technology. - 2012. - Vol. 206, № 8-9. - P. 2089-2097.

193. Bondarenko, N.A. Shrinkage and Shrinkage Rate Behavior in Cdiamond-Fe-Cu-Ni-Sn-CrB2 System During Hot Pressing of Pressureless Sintered Compacts / N.A. Bondarenko, V.A. Mechnik, M.V. Suprun // Journal of Superhard Materials. -2009. - Vol. 31, № 4. - P. 232-240.

194. Hamid, Z.A. Fabrication and characterization copper/diamond composites for heat sink application using powder metallurgy / Z.A. Hamid, S.F. Moustafa, F.A. Morsy [et al.] // Natural Science. - 2011. - Vol. 3, № 11. - P. 936-947.

195. Schubert, T. Interfacial characterization of Cu/diamond composites prepared by powder metallurgy for heat sink application / T. Schubert, L. Ciupinski, W. Zielinski [et al.] // Scripta Materialia. - 2008. - Vol. 58, № 4. - P. 263-266.

196. Tillmann, W. Comparison of Different Metal Matrix Systems for Diamond Tools Fabricated by New Current Induced Short-Time Sintering Processes /

W. Tillmann, C. Kronholz, M. Ferreira [et al.] // Conference Proceedings "Powder Metallurgy World Congress PM 2010". Florenz, Italy. - 2010. - Vol. 3 (10). - P. 531538.

197. Cui, Y. Microstructure and Thermal Properties of Diamond-Al Composite Fabricated by Pressureless Metal Infiltration / Y. Cui, S.B. Xu, L. Zhang, S. Guo // Advanced Materials Research. - 2011. - Vol. 150-151. - P. 1110-1118.

198. Шарин П.П., Акимова М.П., Лебедев М.П., Атласов В.П., Попов В.И., Ноговицын Р.Г., Николаев Д.В. Способ металлизации алмаза при спекании с пропиткой медью алмазосодержащей твердосплавной матрицы // Патент РФ № 2633861, 2017. Бюл. № 29.

199. Шарин П.П., Никитин Г.М., Лебедев М.П., Гоголев В.Е., Атласов В.П., Попов В.И. Способ получения композиционной алмазосодержащей матрицы с повышенным алмазоудержанием на основе твердосплавных порошковых смесей // Патент РФ № 2607393, 2017. Бюл. № 1.

200. Шарин, П.П. Повышение эксплуатационных характеристик твердосплавных алмазосодержащих композитов при диффузионной металлизации алмазной компоненты в процессе спекания с пропиткой. Часть 2. Структурно-фазовое состояние переходной области алмаз-матрица / П.П. Шарин, С.П. Яковлева, Г.Г. Винокуров, В.И. Попов // Наука и образование. - 2017. - № 2 (86). - С. 63-69.

201. Zeren, M. Sintering of polycrystalline diamond cutting tools / M. Zeren, S. Karagoz // Materials and Design. - 2007. - Vol. 28. - P. 1055-1058.

202. Грабченко, А.И. Повышение работоспособности правящих алмазных карандашей / А.И. Грабченко, И.Н. Пыжов // Збiрник наукових праць (галузеве машинобудування). - 2012. - № 5 (35). - С. 3-10.

203. Ахундзянов, Х.А. Исследование износостойкости карандашей из природных и синтетических алмазов при правке шлифовальных кругов из эльбора / Х.А. Ахундзянов, М.С. Друй, В.В. Авакян [и др.] // Алмазы: сб. - 1971. - Х., №12. - С. 7-8.

204. Эксплуатационные характеристики правящих алмазных инструментов из синтетических алмазов и других сверхтвердых синтетических материалов / В.Ф. Романов, В.В. Авакян, В.А. Лапшина // Алмазы и сверхтвердые материалы: сб. -1975. - Х., № 3. - С. 6-9.

205. Коновалов, В.А. Взаимосвязь прочности закрепления в связке со стойкостью алмазно-абразивного инструмента / В.А. Коновалов, В.В. Шатохин // В сб. материалов конференции: Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент - техника и технология его изготовления и применения. - Киев. -2009. - № 12. - С. 508-513.

206. Беззубенко, Н.К. Прочность удержания зерен в металлической связке алмазного круга / Н.К. Беззубенко, А.Е. Едокимов, И.С. Сальтевский // Резание и инструмент. - 1988. - № 39. - С. 37-43.

207. Нетребко, В.П. Влияние прочности границы раздела между зернами и связкой на напряжения в алмазном шлифовальном круге / В.П. Нетребко, А.Н. Коротков // Алмазы. - 1980. - № 3. - С. 2-4.

208. Семенов, А.П. Контактное эвтектическое плавление алмаза и графита с металлами триады железа / А.П. Семенов, В.В. Поздняков, В.А. Лапшина // Доклады Академии наук СССР. - 1968. - Т. 181, № 6. - С. 1368-1371.

209. Kolesnichenko, G.A. Kinetics of contact melting in iron-carbon systems / G.A. Kolesnichenko, Yu.V. Naidich, V.Ya. Petrischev, V.M. Sergeenkova // Powder Metallurgy and Metal Ceramics. - 1996. - Vol. 35, № 9-10. - P. 529-532.

210. Pant, U. Development and realization of iron-carbon eutectic fixed point at NPLI / U. Pant, H. Meena, D.D. Shivagan // MAPAN-Journal Metrology Society of India. - 2018. - Vol. 33. - P. 201-208.

211. Pant, U. Determination of eutectic melting phase transition temperature of metal-carbon eutectic fixed points / U. Pant, H. Meena, G. Gupta [et al.] // AIP Conference Proceedings. - 2019. - Vol. 63. - P. 030029.

212. Pashechko, M.I. Approximate calculation of the rate of contact eutectic melting in iron-based systems / M.I. Pashechko, V.M. Golubets, Yu.I. Koval'chik // Soviet Materials Science. - 1990. - Vol. 26 (3). - P. 331-337.

213. Bystrenko, O.V. Contact melting and the structure of binary eutectic near the eutectic point / O.V. Bystrenko, V.V. Kartuzov // Journal of Alloys and Compounds. -2014. - Vol. 617. - P. 124-128.

214. Петрушин, Н.В. Структура и плавление направленных эвтектических никелевых жаропрочных сплавов / Н.В. Петрушин, И.Л. Светлов [и др.] // Металловедение и термическая обработка. - 1990. - № 9. - С. 7-9.

215. Zajtseva, N.A. Density and surface tension of iron-carbon alloys in vicinity of eutectic composition / N.A. Zajtseva, B.A. Baum, V.S. Tsepelev [et al.] // Rasplavy. - 1997. - № 1. - P. 20-27.

216. Гуревич, Ю.Г. К теории эвтектических сплавов и эвтектического (контактного) плавления. // Металловедение и термическая обработка металлов. -2010. - № 8. - C. 8-10.

217. Шарин, П.П. Состав и структура переходной зоны «алмаз-низкоуглеродистая сталь», полученной в процессе их контактного нагрева в вакууме при температуре плавления эвтектики Fe-C / П.П. Шарин, М.П. Акимова, С.Н. Махарова [и др.] // Известия Вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. - 2021. - Т. 15, № 1. - С. 47-59.

218. Sharin, P.P. Composition and Structure of the Diamond - Low carbon steel transition zone obtained by heating in vacuum at a Fe-C eutectic temperature / P.P. Sharin, M.P. Akimova, S.N. Makharova [et al.] // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. - 2021. - Vol. 62, № 5. - P. 592-601.

219. Шарин П.П., Ноговицын Р.Г., Атласов В.П., Попов В.И., Акимова М.П. Способ соединения монокристалла с металлической державкой инструмента на основе сплавов железа // Патент РФ № 2729240, 2020. Бюл. № 22.

220. Sidorenko, D.A. Interaction of diamond grains with nanosized alloying agents in metal-matrix composites as studied by Raman spectroscopy / D.A. Sidorenko, A.A. Zaitsev, A.N. Kirichenko [et al.] // Diamond and Related Materials. - 2013. - Vol. 38. - P. 59-62.

221. Ножкина, А.В. Структурные превращения в алмазах при термических воздействиях / А.В. Ножкина, В.И. Костиков, Ю.А. Клюев [и др.] // Химия и химические технологии. - 2013. - Т. 56, № 5. - С. 52-56.

222. Залкин, В.М. Строение железоуглеродистых расплавов. О стабильности цементита в расплавах / В.М. Залкин, В.С. Крапошин // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2010. - № 1. - C. 15-18.

223. Гуляев, А.П. Металловедение. - М.: Металлургия, 1986. - 544 c.

224. Fourlakidis, V. Effect of carbon content on the ultimate tensile strength in gray cast iron / V. Fourlakidis, L.V. Diaconu, A. Dioszegi // Materials Science Forum. -2010. - Vol. 649. - P. 511-516.

225. Bartocha, D. Charge materials and technology of melt and structure of gray cast iron / D. Bartocha, K. Janerka, J. Suchon // Journal of Materials Processing Technology. - 2005. - Vol. 162-163. - P. 465-470.

226. Oloyede, O. Effect of rapid solidification on the microstructure and microhardness of BS1452 grade 250 hypoeutectic grey cast iron / O. Oloyede, R.F. Cochrane, A.M. Mullis // Journal of Alloys and Compounds. - 2017. - Vol. 707. -P. 347-350.

227. Жижкина, Н.А. Анализ особенностей строения чугунов различного состава / Н.А. Жижкина, С.А. Ипатов // Вестник Брянского государственного технического университета. - 2015. - № 1 (45). - С. 20-24.

228. Кимстач, Г.М. О субмикрогетерогенном строении железоуглеродистых расплавов / Г.М. Кимстач, М.Н. Шилова [и др.] // Известия вузов. Черная металлургия. - 2005. - № 12. - С. 63.

229. Coronado, J.J. Load effect in abrasive wear mechanism of cast iron with graphite and cementite / J.J. Coronado, A. Sinatora // Wear. - 2009. - Vol. 267 (1-4). -P. 6-11.

230. Kostyleva, L.V. Gray cast iron primary structure detachment crack propagation resistance / L.V. Kostyleva, L.V. Palatkina, V.A. Il'Inskii // Metal Science and Heat Treatment. - 2008. - Vol. 50 (5-6). - P. 248-251.

231. Collini, L. Microstructure and mechanical properties of pearlitic gray cast iron / L. Collini, G. Nicoletto, R. Konecna // Materials Science and Engineering: A. -2008. - Vol. 488 (1-2). - P. 529-539.

232. Зенкин, Р.Н. Изменение первично-литой микроструктуры высокопрочного чугуна с шаровидной формой графита с помощью закалки и отпуска // Заготовительные производства в машиностроении. - 2017. - Т. 15, № 7. - С. 334-335.

233. Yulianto, A. Microstructure and hardness of gray cast iron as a product of solidification in permanent mold / A. Yulianto, A.S. Darmawan, M.D. Setiawan [et al.] // Materials Science Forum. - 2020. - Vol. 991. - P. 37-43.

234. Шарин, П.П. Структура и микротвердость связки для алмазного инструмента на основе карбида вольфрама, полученной пропиткой расплавом железо-углерод / П.П. Шарин, М.П. Акимова, С.П. Яковлева, В.И. Попов // Вопросы материаловедения. - 2020. - № 4 (104). - С. 95-108.

235. Sharin, P.P. The Structure and Microhardness of Binding for Diamond Tools Based on Tungsten Carbide Obtained by Impregnation with an Iron-Carbon Melt / P. P. Sharin, M. P. Akimova, S. P. Yakovleva, V. I. Popov // Inorganic Materials: Applied Research. - 2021. - Vol. 12, № 6. - P. 1562-1571. - DOI: 10.1134/S2075113321060228.

236. Шарин П.П., Акимова М.П., Атласов В.П., Ноговицын Р.Г., Попов В.И., Светлолобов М.В. Матрица для алмазного инструмента на основе карбида вольфрама со связкой из эвтектического сплава Fe-C и способ её получения // Патент РФ № 2754825, 2021. Бюл. № 25.

237. Ножкина, А.В. Прочность алмазных материалов после нагрева под давлением / А.В. Ножкина, В.И. Бугаков, А.И. Лаптев // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент - техника и технология его изготовления и применения. - 2018. - № 21. - С. 151-160.

238. Сумм, Б.Д. Физико-химические основы смачивания и растекания / Б.Д. Сумм, Ю.В. Горюнов. - М.: Химия, 1976. - 232 с.

239. Sobczak, N. Experimental complex for investigations of high temperature capillarity phenomena / N. Sobczak, R. Nowak, W. Radziwill [et al.] // Materials Science and Engineering A. - 2008. - Vol. 495 (1-2). - P. 43-49.

240. Чуманов, И.В. Пропитка подложек из монокарбида вольфрама низкоуглеродистой сталью контактным и бесконтактным методами /

И.В. Чуманов, А.Н. Аникеев // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 2018. - № 5 (61). - С. 407-412.

241. Аникеев, А.Н. Изучение смачиваемости WC расплавом железа различными методами / А.Н. Аникеев, В.И. Чуманов, И.В. Чуманов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». - 2013. - № 2 (13). - С. 44-46.

242. Zhou, R. The effect of volume fraction of WC particles on erosion resistance of WC reinforced iron matrix surface composites / R. Zhou, Y. Jiang, D. Lu // Wear. -2003. - Vol. 255. - P. 134-138.

243. Wittman, B. WC grain growth and grain growth inhibition in nickel and iron binder hardmetals / B. Wittman, W.D. Schubert, B. Lux // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2002. - Vol. 20. - P. 51-60.

244. Fernandes, C.M. Sintering of tungsten carbide particles sputter-deposited with stainless steel / C.M Fernandes, A.M.R. Senos, M.T. Vieira // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2003. - Vol. 21. - P. 147-154.

245. Schubert, W.D. Aspects of sintering of cemented carbides with Fe-based binders / W.D. Shcubert, M. Fugger [et al.] // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2015. - Vol. 49. - P. 110-123.

246. Ni, Z. Raman spectroscopy and imaging of graphene / Z. Ni, Y. Wang, T. Yu, Z. Shen // Nano Research. - 2008. - Vol. 1 (4). - P. 273-291.

247. Ferrari, A.C. Raman spectrum of graphene and graphene layers / A.C. Ferrari, J.C. Meyer, V. Scardaci [et al.] // Physical Review Letters. - 2006. - Vol. 97. - P. 187401.

248. Malard, L.M. Raman spectroscopy in graphene / L.M. Malard, M.A. Pimenta [et al.] // Physics Reports. - 2009. - Vol. 473. - P. 51-87.

249. Wu, J.-B. Raman spectroscopy of graphene-based materials and its applications in related devices / J.-B. Wu, M.-L. Lin, X. Cong [et al.] // Chemical Society Reviews. - 2018. - Vol. 47. - P. 1822-1873.

250. Yoon, D. Interference effect on Raman spectrum of graphene on SiO2/Si / D. Yoon, H. Moon, Y.-W. Son [et al.] // Physical Review B. - 2009. - Vol. 80. -P. 125422.

253

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Технологический процесс изготовления алмазных инструментов с композиционным материалом СаЛм-WC-Co-Cu, получаемым спеканием с пропиткой по методике с саморегулируемой дозировкой количества

медного инфильтрата

Таблица А.1 - Маршрутная карта технологического процесса

NN Номер операции Наименование и содержание операции Оборудование

1 2 5 4

1 0.05 Приготовление твердосплавной порошковой смеси ВК6 в количестве 1000 грамм.

1. Механоактивация порошковой смеси ВК6 в течение 180 мин. Планетарная мельница -активатор АПФ-3

2. Просушить порошок на поддоне. Толщина слоя 2-4 см, температура сушки 120-150 °C, продолжительность 180 мин Сушильный шкаф СНОЛ3,5

3. Засыпать порошок в тару и герметически закрыть крышкой. Герметичная тара

4. Указать дату приготовления и упаковки порошковой смеси ВК6

2 0.10 Приготовление медного порошка марки ПМС-1

1. Просушить порошок на поддоне. Толщина слоя 2-4см, температура сушки 120-150 °C, продолжительность сушки 120 мин. Сушильный шкаф СНОЛ3,5

2. Упаковать медный порошок в герметичную тару. Герметичная тара

3. Указать дату сушки и упаковки медного порошка.

3 0.15 Пластифицирование шихты из порошковой смеси ВК6 Верстак шихтовщика Весы электронные YONGKANGHUAYINGCO., LTD 1-3000FS. N 10,0 В.А. Сито с размерами ячеек 400х400 мм2

1. Взвесить порошок ВК6 ТУ48-19-341-80 в количестве 1000 грамм.

2. Отмерить 150 мл. резинового клея из синтетического каучука и растворить его в 300 мл. бензина Б70 и смешивать Мерный стакан

3. Просушить полученную смесь на воздухе в течение 16 ч.

4. Размельчить в ступке отвердевшую массу и растереть на сите Лабораторная ступка

1 2 3 4

6. Засыпать пластифицированную порошковую смесь ВК6 в герметичную тару Герметичная тара

5. Указать дату пластифицирования и упаковки шихты.

4 0.20 Сортировка и отбор алмазного сырья по весу, качеству и дефектности в соответствии с требованиями ГОСТ 607-80.

1. Произвести сортировку и отбор алмазных зерен согласно требованиям ГОСТ 607-80 и ТУ 47-2-73 «Сырье алмазное» для заданного типоразмера карандаша в количестве указанном в наряде на выполнение работы. Категория и количество алмазного сырья, подлежащее сортировке и отбору, указывается в наряде на производство работ. Весы электронные «METLLER РМ 400 С» N-0,24 кВт/ч Пинцет, 10-кратная лупа, оптивизор и стереомикроскоп

2. Упаковать в бумажные пакеты, указать вес и количество алмазных зерен для какого вида и типоразмера инструмента алмазное сырье отобрано. Упаковочная бумага (калька)

5 0.25 Приготовление пластифицированной шихты ВК6 по весу и их раздельная упаковка. Вес каждой навески и их количество указывается в наряде на производство работ.

1. Произвести дозировку по весу навесок пластифицированной шихты ВК6 в количестве, указанном в наряде на выполнение работы. Весы лабораторные Асот тип 1^1. N-1,0 В.А

2. Засыпать в стеклянные тары и герметически закрыть крышкой Герметичные стеклянные тары

6 0.30 Приготовление навесок медного порошка. Вес каждой навески и их количество указывается в наряде

1. Произвести дозировку по весу навесок меди в количестве, указанном в наряде на выполнение работы.

2. Засыпать каждую навеску в стеклянную тару и герметически закрыть крышкой. Герметичные стеклянные тары

3. Указать дату приготовления и вес навески

7 0.35 Изготовление корпусов инструмента (Сталь 45 ГОСТ 8733-74).

1. Токарная обработка согласно наряду и чертежу корпуса Токарный станок

2. Фрезерная обработка согласно наряду и чертежу корпуса. Фрезерный станок

3. Сверлильная обработка согласно наряду и Сверлильная установка

чертежу корпуса.

1 2 3 4

8 0.40 Контрольная проверка корпусов инструмента

1. Произвести контрольные измерения Верстак,

размеров корпусов инструмента штангенциркуль

2. Обезжирить корпуса инструментов

техническим спиртом

9 0.45 Укладка дозированной пластифицированной шихты и алмазов в пресс-форму согласно наряду на производство работ.

1. Собрать стальную пресс-форму или Слесарный стол с

использовать корпус инструмента. верстаком

2. Разбить приготовленную шихту на 4-6 Совок, кисточка, пинцет

равных частей в зависимости от количества

алмазов при их расположении цепочкой по

оси карандаша или слоев алмазов при их

послойном расположении

3. Засыпать первый слой Совок, кисточка, пинцет,

пластифицированной шихты в пресс-форму деревянный пуансон,

и уплотнить её вручную постукиванием молоток

молотком через деревянный пуансон.

4. Уложить первый алмаз или слой алмазов

согласно их заданным расположением в

соответствии с требованием ГОСТ 607-80.

5. Засыпать второй слой

пластифицированной шихты в пресс-форму

и уплотнить её вручную постукиванием

молотком через деревянный пуансон.

6. Уложить второй алмаз или слой алмазов

согласно их заданным расположением в соответствии с требованием ГОСТ 607-80.

7. Засыпать третий слой

пластифицированной шихты в пресс-форму

и уплотнить её вручную постукиванием

молотком через деревянный пуансон.

8. Уложить третий алмаз или слой алмазов

согласно их заданным расположением в

соответствии ГОСТ 607-80

10 0.50 Холодное прессование-формование алмазосодержащей шихты согласно наряду на производство работ. Гидравлический пресс ИП-500, верстак

1. Установить корпус с алмазосодержащей

шихтой в пресс-форму

2. Установить верхний пуансон в стальную

пресс-форму.

3. Прессовать при давлении 48,0-74,0 МПа

1 2 3 4

4. Выпрессовать отформованную заготовку из пресс-формы

11 0.55 Формование-прессование медного порошка в форме таблетки Гидравлический пресс ИП-500, верстак, совок, кисточка

1. Установить пресс-форму

2. Засыпать медный порошок ПМС-1

3. Прессовать при давлении 50,0 МПа с последующей выпрессовкой прессовок

4. Упаковать прессовки в емкость с герметичной крышкой

12 0.60 Сборка графитовой кассеты или лодочку Слесарный инструмент

1. Укладка медных таблеток в глухие отверстия или углубления на нижней половине графитовой кассеты.

2. Установить и закрепить верхнюю половину кассеты.

3. Вставить в отверстия на верхней половине кассеты корпуса заготовок инструмента.

Спекание - инфильтрация Вакуумная печь СНВЭ-1.3.1/16И4

1. Установить графитовую кассету в вакуумную печь

2. Создать в камере печи вакуум не ниже 0,133 Па (10-3 мм рт. ст.).

3. Включить нагрев печи и поднимать температуру до 900 °С со скоростью не более 10 град/мин. При этом контролировать глубину вакуума, чтобы она была не ниже 12 Па (9x10-2 мм рт. ст.).

4. Выдержать температуру нагрева 900 °С в течение 15 мин. Вакуум 0,133 Па (10-3 мм рт. ст.).

5. Поднять температуру нагрева до 1090 °С со скоростью 100 град/мин. Вакуум 0,133 Па (10-3 мм рт. ст.).

6. Выдержать температуру 1090 °С в течение 8-10 мин. Вакуум 0,133Па (10-3 мм рт. ст.).

7. Выключить нагрев вакуумной печи.

8. Охлаждать вакуумную камеру печи до комнатной температуры.

1 2 3 4

12 0.65 Правка рабочей поверхности алмазного инструмента Шлифовальный станок 2Н135

1. Вскрыть алмазы на рабочей поверхности

инструмента

13 0.70 Маркировка инструмента Слесарный топ

1. Маркировать инструмент (поставить

клеймо предприятия-изготовителя,

типоразмер и порядковый инструмента)

14 0.75 Шлифовальная обработка Шлифовальный станок 2Н135

1. Шлифовать корпус инструмента

15 0.80 Полировальная обработка Шлифовальный станок 2Н135

1. Полировать корпус инструмента

16 0.85 Контрольная проверка Стол ОТК

1. Контролировать линейные размеры,

проверить рабочую поверхность

инструмента на вскрытие алмазов, наличие

трещин раковин и вмятин на корпусе,

качество пропитки

17 0.90 Подготовка паспорта инструмента Компьютер, принтер

1. Распечатать паспорт

18 1.00 Упаковочная операция

1. Завернуть каждый инструмент в

промасленную упаковочную бумагу.

2. Упаковать инструменты в тару в

соответствии с ТУ

3. Заполнить паспорта инструментов

4. Указать дату изготовления, типоразмеры

и количество инструментов, предприятие-

изготовитель

258

ПРИЛОЖЕНИЕ Б