Композиційні матеріали системи алмаз–(Co–Cu–Sn) з поліпшеними механічними характеристиками. Повідомлення 2. Вплив добавки CrB₂ на структуру і властивості композиту алмаз-(Co–Cu–Sn) CrB2

Abstract

Вивчено зміни структури перехідної зони алмаз−металева зв’язка і металевої зв’язки в композиті алмаз−(78,4Co–11,76Cu–7,84Sn–2CrB₂) після його спікання в прес-формі в середовищі водню за температури 800 °С впродовж 1 год залежно від параметрів гарячої допресовки та досліджено їх вплив на фізико-механічні та трибологічні властивості композитів. Показано, що додавання CrB₂ до складу вихідного композиту алмаз−(80Сo–12Cu–8Sn) в кількості 2 % (за масою) забезпечує підвищення границі міцності під час стискання з 816 до 1720 МПа, згинання з 790 до 1250 МПа, зносостійкості в 2,4 рази. Покращення властивостей композиту та підвищення його зносостійкості забезпечується формуванням нанокарбіду Cr₃C₂ в перехідній зоні і металевої зв’язки з рівномірно розташованими по її об’єму фазами Co, CrB₂ та включень CoSn.

Изучены изменения структуры переходной зоны алмаз–металлическая связка и металлической связки в композитах алмаз−(78,4Co–11,76Cu–7,84Sn–2CrB₂) после его спекания в пресс-форме в среде водовода при температуре 800 °С в течение 1 ч в зависимости от параметров горячей допрессовки и исследованы их влияние на физико-механические и трибологические свойства. Показано, що добавление CrB₂ в состав композита алмаз−(80Сo–12Cu–8Sn) в количестве 2 % (по массе) обеспечивает повышение пределов прочности при сжатии с 816 до 1720 МПа и изгибе с 790 до 1250 МПа и износостойкости в 2,4 раза. Улучшение свойств композита и повышение его износостойкости обеспечивается формированием нанокарбида Cr₃C₂ в переходной зоне и металлической связи с равномерно расположенными в объеме фазами Co, CrB₂ и включениями CoSn.

The structural alterations in the diamond–metallic binder transition zone in the diamond−(78.4Co–11.76Cu–7.84Sn–2CrB₂) composite upon its sintering in a mold in hydrogen atmosphere at 800°C for 1 h have studied versus the hot re-pressing parameters, and the influence of such alterations on physical-mechanical and tribological properties of the composites has been clarified. Adding 2 wt % CrB₂ to the starting diamond−(80Co–12Cu–8Sn) composite is shown to raise the ultimate compression strength from 816 to 1720 MPa, bending strength from 790 to 1250 MPa, and wear resistance by a factor of 2.4. The improvement of properties of the composite and the increase of its wear resistance are provided due to the formation of Cr₃C₂ nanocarbide in the transition zone and the uniform distribution of Co, CrB₂ phases and CoSn inclusions in the volume of the metallic binder.