Структура и свойства композита алмаз–WC–6Co, легированной 1,5 % (по массе) CrSi₂

Abstract

На мезо-, микро- и субмикроуровне изучено влияние хрома и кремния на структуру композита алмаз–WC–Co, легированной дисилицидом хрома. Установлено, что в условиях формирования структуры композита алмаз–WC–Co + CrSi2 хром и кремний не растворяются в частицах алмаза и карбида WC, образуют твердый раствор Со(W,C,Cr,Si), уменьшая при этом энергию дефекта упаковки, что способствует полиморфному превращению Со(ГЦК)→Со(ГПУ). Хром взаимодействует с атомами углерода в алмазе и карбиде WC, в результате чего исчезает слой графита в зоне контакта алмаз/Со-фаза, а в объеме WC–Со-матрицы образуется карбид Co₃W₃C. Хром и кремний обеспечивают хорошее удержание частиц алмаза WC–Со-матрицей, увеличивают значение предела прочности при сжатии композита алмаз–WC–Co + CrSi₂.

На мезо-, мікро- і субмікрорівні вивчено вплив хрому і кремнію на структуру композита алмаз–WC–Co, леговану дисиліцидом хрому. Установлено, що в умовах формування структури композита алмаз–WC–Co + CrSi2 хром і кремній не розчиняються в часточках алмазу і карбіду WC, утворюють твердий розчин Со(W,C,Cr,Si), зменшуючи при цьому енергію дефекту упакування, що сприяє поліморфному перетворенню Со(ГЦК)→Со(ГПУ). Хром взаємодіє з атомами вуглецю в алмазі і карбіді WC, внаслідок чого зникає шар графіту в зоні контакту алмаз/Со-фаза, а в об’ємі WC–Со-матриці утворюється карбід Co₃W₃C. Хром і кремній забезпечують добре утримання часточок алмазу WC–Со-матрицею, збільшують величину границі міцності під час стиску композита алмаз – WC–Co + CrSi₂.

The influence of chromium and silicon on the structure of the diamond–WC–6Co composite doped by chromium disilicide has been studied at the meso-, micro-, and submicron levels. It is established that under the conditions of the structure formation of the diamond–WC–Co + CrSi2 chromium and silicon do not dissolve in particles of diamond and WC carbide, they form a Co(W,C,Cr,Si) solid solution decreasing the energy of the stacking fault, which contributes to the Co(fcc) → Co(hcp) polymorphic transformation. Chromium interacts with atoms of carbon in diamond and WC carbide, as a result of which the graphite layer in the diamond/Co phase contact zone disappears and the Co₃W₃C carbide forms in the volume of the WC–Co-matrix. Chromium and silicon contribute to a good retention of diamond particles by the WC–Co-matrix and increase the ultimate strength in compression of the diamond–WC–Co+CrSi₂ composite.