О природе повышенного алмазоудержания в композитах алмаз - Fe-Cu-Ni-Sn, полученных комбинированным методом

Abstract

Исследовано влияние технологических режимов горячей допрессовки композиций Алмаз - Fe-Cu-Ni-Sn, которые подвергались свободному спеканию при температуре 800°С в течение часа, на структуру переходной зоны алмаз - матрица и механические свойства композитов. Выявлено, что структура переходной зоны композитов, полученных при недостаточных значениях давления и продолжительности выдержки под давлением, состоит из комбинаций фаз γ-Cu, α-Fe и Ni₃Sn с графитовыми включениями. Показано, что при некоторых значениях этих параметров углерод, который образовался в результате частичной графитизации алмазов на этапе свободного спекания, взаимодействует с твердой фазой α-Fe. Установлено, что это взаимодействие сопровождается образованием в переходной зоне прослоек Fe₃C наноразмерной толщины с одновременным улучшением структуры и показателей механических характеристик композитов.

Досліджено вплив технологічних режимів гарячого допресування композицій Алмаз - Fe-Cu-Ni-Sn, які піддавали вільному спіканню за температури 800°С протягом години, на структуру перехідної зони алмаз - матриця і механічні властивості композитів. Виявлено, що структура перехідної зони композитів, отриманих за недостатніх значень тиску і тривалості витримування під тиском, складається з комбінацій фаз γ-Cu, α-Fe і Ni₃Sn з графітовими включеннями. Показано, що за деяких значень цих параметрів вуглець, який утворився в результаті часткової графітизації алмазів на етапі вільного спікання, взаємодіє з твердою фазою α-Fe. Встановлено, що ця взаємодія супроводжується утворенням у перехідній зоні прошарків Fe₃С нанорозмірної товщини з одночасним поліпшенням структури та показників механічних характеристик композитів.

An effect has been investigated of hot after-pressing of diamond - Fe-Cu-Ni-Sn composite, preliminarily free-sintered at temperature 800°C for 1h, on the structure of the diamond - matrix transition zone and mechanical properties of composites. It is found that the structure of the transition zone in composites obtained at insufficient pressure or holding time under pressure is composed of α-Fe, γ-Cu and Ni₃Sn phases with graphite inclusions. It is shown that, under appropriate values of these parameters, carbon resulted from the partial graphitization of diamond during free sintering interacts with the α-Fe solid phase. This interaction is accompanied by formation in the transition zone of Fe₃C nano layers, with a simultaneous improvement of structure and increase of the mechanical characteristics of composites.