Способ изготовления алмазного инструмента

ио делам изобретений и втврмтий(53) УДК 621, .922,079 (088,8 ) Дата опубликования описания 15 01 80(71) Заявитель Ордена Трудового Красного Знамени институт сверхтвердых материалов АН Украинской ССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЛМАЗНОГО ИНСТРУМЕНТАИзобретение относится к способам изготовления алмазных инструментов различных профилей,Известен способ изготовления алмазного инструмента,. состоящий в том, что алмазные зерна закрепляют на корпусе путем горячего прессования в прессформе, а затем осуществляют профилирование пу.тем пластического деформирования алмазоносного слоя накатным роликома0 Однако пластичные связки зачастую не обеспечивают необходимой режушей способности и износостойкости инструмента, что обуславливается интенсивным износом связки между зернами и выпадением их,Целью изобретения является повышение износостойкости инструмента.Цель достигается тем, что по предлагаемому способу инструмент с закрепленными на его рабочей поверхности алмазными зернами профилируют, например, способом пластического деформирования, помешают в реактор и в течение 40-120 мин осуществляют обработку,алмазоносноюслоя в потоке углеродсодержашего газапри 600-1600 и давлении 0,1-760 ммрт, ст. (до, появления алмазной связи между закрепленными на рабочей поверхностизернами, что создает алмазное покрытие,предохраняющее связку от испюрания),Для создания сплошныхалмазных покрытий значительной толшины между алмазными зернами, закрепленными на рабочейповерхности инструмента, размешают дополнительные затравочные кристаллы алмазов,)размер которых в 5-20 раз меньше размеразерен, закрепленных на рабочей поверхнос-ти инструмента, после чего производятпролесс сращивания по вышеуказанной технологии,Явление сращивания алмазных кристаллов дает исключительную возможность получать алмазные лезвиицые инструмецты.При этом для создания алмазной монолитной поверхности используют реактор, формакоторого соответствует профилю инструмента, а затравочными кристлнлами знполняют прострднство м жду внутрпнй нсверхпостью р.лктрд и рлзмншлип д 1 внем корпусом инструменте,Создание инструментов со слпошныдалмдзным покрытием не только многокрлт-;но повыдцеет их износостойкость, но ипозволяет значительно увеличить режимыобрдботки за счет максимлльной теплопроводности алмаза, а также дает возможностьуспешно обрабатывать материалы в техслучаях, когда нельзя применять СОЖ.Ц1 р и м е р 1, 1 Ь металлический корпус Ю 30 мм с Р = 66 мм высаживаютслой меди толщиной 0,5 мм, после чегогальваническим методом заКрепляют алмазные зерна размером 100 мкм и заращивают никелем, далее производят профилирование накатным роликом и полученныйъинструмент помещают в реактор низкого,давления и проводят обработку в среде метана при Т =. 960 С, Р = 500 мм рт,ст,в течение 60 мин, Затем инструмент испытывают при правке абразивных кругов,Износостойкость инструмента до обработкИв среде метана соответствует 350 прав 25кам, а после - 680 пр., что соответствуетувеличению износостойкости в 1,8-2 раза,П р и м е р 2 , На д 1 еталлическийкорпус Ю 30 мм с й = 6 мм высаживают слой меди толщиной 0,5 мм, после че 30го гальваническим методом закрепляют алмазные зерна размером 3.00 мкм и заращивают никелем, после чего производятпрофилирование накатным роликом и полу 3ченный инструмент помещают в реакторнизкого давления и проводят обработку всреде метана при Т = 600 С, Р = 0,1 ммрт, ст. в течение 40 д 4 ин, Затем инструмент испытывают при правке абразивных10кругов, Износостойкость инструмента дообработки в среде метана составляет 350правок, а после обработки - 530 правок.Износостойкость увеличивается в 1,31,5 раза.П р и м е р 3. На металлический45корпус ф 30 мм с Р = 6 мм высаживаютслой меди толщиной 0,5 мм, после чегогальваническим методом закрепляют алмазные зерна размером 100 мкм и зара 0щивают никелем, после чего производятпрофилирование накатным роликом и полученный инструд 1 ент помещают в реакторнизкого давления и проводят обработку восреде метана при Т = 1600 С, Р = 76055мм рт, ст, в течение 120 мин, Затеминструмент испытывают при правке абразивных кругов Износостойкость инструмента до обработки в среде метана соотнотству;т 350 нрлпкдм, л посл 101 бт-ки - 560 нрдвкдмИзносостойкость уве-.личивается в 1 3-1,6 рдзд,11 р и м е р 4, Нл металлической подложке закрепляют алмазоносный слой, состояппцй из медно-никелевой связки и алмазных зерен размером 100 мкм, Обрезец подвергают пластическому деформпрованию ндкатныд роликом, имеющим резьобовой профиль 8 = 1,5 мм, А = 60,после чего кисточкой наносят дополнительные длдазные затравочные кристаллы размером 10 мкм в промежутки между закрепленными зернами. Далее образец помешают в реактор низкого давления и проводят обработку в среде метана при Т =о960 С, Р = 50 мм рт, ст, в течение60 мин,Затем образец, испытывают при правкемногопиточного абразивного круга. Износостойкость образца до обработки в среде метана без затравочных кристалловсоответствует 50 правкам, а после обра-,ботки с добавлением алмазных кристаллов - 250 правкам. Износостойкость увеличивается в 5 раз.П р и м е р 5, На внутреннем диаметре кварцевого реактора вышлифовываоют угловую канавку А =60, в которой ссимметричным зазором 2,5 мм устанавливают двуугловой диск из титана ф 10 мм.В образовавшийся зазор засыпают алмазные кристаллы, после чего проводят. обраоботку в среде метана при Т = 960 С,Р = 50 мм рт, ст, в течение 60 мин. Затем реактор разрезают и на полученноминструменте электроэрозионным способомвырезают канавки, образующие передниеграни. Таким образом, получается двуугловая фреэа, Этот способ можно осуществить, используя дополнительную кварцевуювтулку, профиль которой соответствуетпрофилю инструмента, которую размещаютв реакторе цилиндрической формы. Формула изобретения 1, Способ изготовления алмазного инструмента, включающий закрепление накорпусе алмазных зерен и профилированиеалмазоносной поверхности, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения иэносостойкости инструмента, послепроФилирования осуществляют дополнительную обработку алмазоносной поверхностив потоке углеродсодержашего газа при 6001600 С и давлении 0.1-760 мм, рт, ст,в течение 40-120 мин, 5 7 ОО 32 Способ по и, 1, о т л н ч а ю- щ и й с я тем, что, с целью создания сплошного алмазного покрытия на алмазоносной поверхности инструмента, перед обработкой в потоке углеродсодержащего газа между закрепленными нл корпусе алмазными зернами размещают дополнитс льные затравочные кристаллы, размер которых в 5-20 раз меньше размера зерен, закрепленных на корпусе.Составитель Н. Балашова Редактор Л. Батанова Техред М. Келемвд Корректор В, Синицкая Заказ 8657/17 Тираж 943 ПодписноеБНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 1