CC BY
8ИНСТРУМЕНТ
ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
витию инструментального производства.
Литература
1. Методика определения технического уровня производства судового машиностроения, 60.11.28-51 ВНИИТС, Сириус, 1981. - 20с.
2. Комплексный план развития инструментального производства на 1986-1990 г.: Краматорск, 1986. - 98с.
3. Егоров М.Е. Основы проектирования машиностроительных заводов. М.: Высшая школа, 1969. - 478 с.
4. Проект инструментального цеха-предприятия. // Гипро-автопром. 1983. - 40 с.
Металлорежущий инструмент из сверхтвёрдых материалов (алмаз и плотная модификация нитрида бора)
Н. И. ПОЛУШИН, доцент, канд. техн. наук, зав. НИЛ ВТМ МИСиС, г. Москва
Научно-исследовательская лаборатория высокотемпературных материалов (НИЛ ВТМ) проводит исследования в области синтеза сверхтвердых материалов (СТМ) и технологий изготовления инструментов на их основе, а также произио-дит опытные партии СТМ и инструмента на базе собственных разработок. К сверхтвердым материалам относятся алмаз и плотные модификации нитрида бора.
Научно-исследовательские работы в лаборатории ведутся в нескольких направлениях. Значительные успехи достигнуты в области получения поликристаллов алмаза. Работы в этой области выполняются с целью научной, технологической и аппаратурной подготовки производства высокопробных, высокоизносостойких алмазных поликристаллов (АП).
Для сплошного контроля качества алмазных поликристаллов разработаны методологические основы и постоянно совершенствуется специальная методика, позволяющая контролировать степень перехода 'рафит-алмаз в поликристаллах, наличие пор, трещин, крупных металлических включений. Наряду с высоким качеством исходного сырья, ме_оди-ка поззоляет получать изделия с гарантированным урознем эксплуатационных свойств.
Получены алмазные поликристаллы со следующими характеристиками: а) твердость-до 80 ГПа; б) абразивная способность-до 25 смЗ(мг: в) размер-(до 6мм: г) размер зерна-не богее 10 мкм.
Разработанные алмазные поликристаллы обладают уникальным уровнем твердости и износостойкости. Соотношение цен с зарубежными аналогами, близкими по техническим характеристикам, позволяет прогнозировать высокую эффективность производства АП как для сокращения импорта. так и для работы на экспорт.
Весьма перспективными являются разработки в области совершенствования методов голучения поликристаллов на основе плотных модификаций нитрида бора. В частности, использование модифицирующих добавок на основе ультрадисперсных тугоплавких нитридов, боридов и карбидов позволило снизить Р,Т - параметры процесса и повысить эксплуатационные характеристики поликристаллов и инструмента на /IX основе.
В лаборатории разработаны оригинальные и уникальные исследовательские методики и стенды. В частности, на базе установки для синтеза СТМ ДО-138 создан стенд для изучения кинетики и механизма фазового перехода графита в алмаз по зафиксированным вольт-амперным характеристикам. Обработка экспериментальных кривых производится на компьютере и позволяет, помимо решения научных задач, проводить оценку перспективности различных марок графита для синтеза алмаза.
Разработана методика и создан стенд для определения абразивной способности поликристаллов СТМ. Установка позволяет проводить выборочный контроль качества алмазного сырья и оценивать потенциальную пригодность поликристаллов для изготовления волочильного, правящего и сопло-
вого инструмента.
На базе вакуумной печи СНВЛ создана установка для изучения процессов смачивания и растекания графитов расплавами металлов. Фиксация формы расплавленной капли металла на подложке осуществляется цифровой видеокамерой. Обработка изображения производится на компьютере с использованием специально созданного программного обеспечения.
На основе выполненных разработок начато опытно-промышленное производство поликристаллов СТМ и ряда видов инструмента и изделий на их основе. Одна из наиболее интересных разработок - алмазные струеформирующие сопла.
Научно-технические разработки лаборатории, предлагаемые для реализации.
A. Материалы и изделия:
1. Синтетические алмазные поликристаллы типа АСПК, АСБ, СВ, СТМ85П;
2. Алмазное поликристаллическое зерно АРК4 фракции от 2500/2000 до 50/40;
3. Микропорошки алмазные;
4. Алмазные струеформирующие сопла и насадки;
5. Резцовые вставки из поликристаллических алмазов и нитрида бора;
6. Выглаживатели, опоры и контактные вставки из поликристаллических алмазов;
7. Алмазные правящие карандаши;
8. Сверла твердосплавные и алмазные поликристаллические;
9. Сверла алмазные трубчатые;
10. Сита кон-рольные диаметром 200мм для рассева порошков;
Б. Услуги и методики:
1. Аттестация свойств сверхтвердых материалов и изделий из них;
2. Рентгенофазовый и рентгеноструктурный анализ с компьютерной обраооткой результатов (в той числе высокотемпературный до температуры 25000С);
3. Компьютеэизированный количественный металлографический анализ структуры материалов и фракционного состава порошков
4. Исследование процессов смачивания и растекания различных подложек расплавами металлов с компьютерной обработкой цифрсвого видеоизображения;
5. Определение абразивной стойкости различных видов поликристаллов СIМ;
6. Обработка в вакуумных печах.
B. Технологии, предлагаемые к реализации:
1. Технология выращивания методом температурного градиента монокристаллов алмаза весом до 3-х карат на установке «Барс»;
2. Технология снижения концентрации азота в металлах-катализаторах для выращивания монокристаллов алмаза до Юррт.
№ 2 (23) 2004 39
