RU2048270C1 - Method for manufacture of composite products on dispersion matrix - Google Patents

Abstract

FIELD: powder metallurgy, in particular, production of diamond tools. SUBSTANCE: method involves providing die and placing groups of dispersion particles of different composition into die; pressing and heating to minimum temperature of a range of melting temperatures of at least one group of particles positioned in plane of conjugation between die and/or insertion members and dispersion matrix filling the die, with volume content of groups of particles with minimum melting temperature making 30-50% of the total volume and wetting angle exceeding 90. EFFECT: increased efficiency and improved quality of products. 7 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления алмазного инструмента. The invention relates to powder metallurgy, in particular to methods for manufacturing a diamond tool.

Известен способ изготовления алмазного инструмента, включающий изготовление стальной пресс-формы, засыпку в нее шихты (дисперсной матрицы) с добавлением алмазов, прессование, извлечение полуфабриката коронки (не спеченного), раскладку пропиточного сплава, пропитку полуфабриката сплавом при нагревании, механическую чистку изделия. A known method of manufacturing a diamond tool, including the manufacture of a steel mold, filling in it with a charge (dispersed matrix) with the addition of diamonds, pressing, extraction of the semi-finished crown (not sintered), layout of the impregnating alloy, impregnation of the semi-finished alloy by heating, mechanical cleaning of the product.

Изготовление пресс-формы из стали и возможность тщательной запрессовки дисперсной матрицы во все внутренние полости любых конфигураций позволяет получать изделия сложной формы без ограничения размеров в многократноиспользуемой оснастке. Однако опасность спекания дисперсной матрицы со сталью пресс-формы, хорошо смачивающейся металлом пропиточного сплава, и соответственно, необходимость выбивать из пресс-формы еще не спеченный, рыхлый, полуфабрикат с его уже последующей пропиткой специальным сплавом вызывает образование вырывов дисперсной матрицы и алмазов с поверхности, на месте которых появляются натеки про пропитке, требующие дополнительной механической чистки изделий и резко снижающие эффективность такого инструмента. The manufacture of the mold from steel and the possibility of thoroughly pressing the dispersed matrix into all the internal cavities of any configuration allows you to get products of complex shape without size restrictions in reusable equipment. However, the danger of sintering the dispersed matrix with the steel of the mold, which is well wetted by the metal of the impregnating alloy, and, accordingly, the need to knock out the mold that has not yet been sintered, loose, semi-finished product with its subsequent impregnation with a special alloy, causes the formation of tearing of the dispersed matrix and diamonds from the surface, in place of which there are incrustations about impregnation, requiring additional mechanical cleaning of the products and sharply reducing the effectiveness of such a tool.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления алмазного инструмента в графитовых пресс-формах, включающий в себя операции изготовления пресс-формы, засыпку в нее дисперсной матрицы с алмазами, прессование, раскладку пропиточного сплава, пропитку им дисперсной матрицы при последующем нагревании, извлечение готового изделия из пресс-формы при ее разрушении. The closest in technical essence and the achieved result is a method of manufacturing a diamond tool in graphite molds, which includes the operations of manufacturing a mold, filling it with a dispersed matrix with diamonds, pressing, laying out the impregnating alloy, impregnating the dispersed matrix with subsequent heating, removing the finished product from the mold when it is destroyed.

Спекание изделия в пресс-форме снимает необходимость в последующей механической обработке, а свойство графита не смачиваться металлом сплава пропитки облегчает процесс извлечения готового изделия из пресс-формы. Однако бесконтрольная неуправляемая пропитка изделия приводит к созданию избыточного давления на стенки пресс-формы со стороны пропитанной сплавом дисперсной матрицы изделия, эквивалентного капиллярному давлению пористой структуры дисперсной матрицы с аддитивным наложением эффекта роста объема пристеночного к пресс-форме слоя в момент кристаллизации сплава пропитки, что требует разрушения пресс-форм в некоторых случаях, существенно снижая этим их оборачиваемость. Кроме этого, сажистые частицы графитовой пресс-формы покрывают поверхность алмазов, резко снижая их сцепляемость с металлом пропитки. Sintering the product in the mold eliminates the need for subsequent machining, and the ability of graphite not to be wetted by the metal of the impregnation alloy facilitates the process of extracting the finished product from the mold. However, uncontrolled uncontrolled impregnation of the product leads to the creation of excess pressure on the mold walls from the side of the product impregnated matrix alloy, equivalent to the capillary pressure of the porous structure of the dispersed matrix with additive imposition of the growth effect of the volume of the layer adjacent to the mold at the time of impregnation alloy crystallization, which requires destruction of molds in some cases, thereby significantly reducing their turnover. In addition, sooty particles of a graphite mold cover the surface of diamonds, dramatically reducing their adhesion to the impregnation metal.

Целью изобретения является разрешение этого противоречия путем изготовления комбинированной пресс-формы из несмачивающегося тугоплавкого материала, формирующего геометрию изделия, и внутреннего тонкого покрытия такой пресс-формы частицами пропиточного сплава с любым способом крепления, но в количестве, строго дозируемом и составляющем величину, несколько меньшую оптимальной с точки зрения заполнения всех полостей капиллярной структуры дисперсной матрицы, и при этом после нагрева пропиточный расплав с периферии "всасывается" без остатка в объем дисперсной матрицы за счет разницы в размерах капилляров матрицы и толщины периферийного слоя, которая существенно больше и создает соответственно меньшее усилие на удержание расплава. В результате остается гарантированный зазор, обеспечивающий легкое извлечение готового изделия из пресс-формы, т.е. степень готовности изделия в данном случае определяется моментом его отслоения от пресс-формы. The aim of the invention is to resolve this contradiction by manufacturing a combined mold of non-wettable refractory material forming the geometry of the product and an internal thin coating of such a mold with impregnating alloy particles with any method of attachment, but in a quantity strictly dosed and amounting to slightly less than optimal from the point of view of filling all the cavities of the capillary structure of the dispersed matrix, and after heating, the impregnating melt from the periphery is “absorbed” without tatka in the volume of the dispersed matrix due to the difference in the size of the capillaries of the matrix and the thickness of the peripheral layer, which is significantly larger and creates correspondingly less effort to retain the melt. As a result, a guaranteed gap remains, which ensures easy removal of the finished product from the mold, i.e. the degree of readiness of the product in this case is determined by the moment of its detachment from the mold.

Поставленная цель достигается тем, что по способу получения композиционных изделий на матрице, включающем изготовление пресс-формы, укладки в нее групп преимущественно дисперсных частиц различного состава, прессование и нагревание, нагревание производят до наименьшего значения температур плавления, по крайней мере, одной из групп, уложенных в пресс-форму частиц, а температура плавления материала пресс-формы превышает соответствующее значение не менее чем на 50^оС, при этом объемное содержание групп частиц с наименьшей температурой плавления составляет 30-50% объема, а краевой угол смачивания их материала по отношению к материалу пресс-формы имеет значение не менее 90.This goal is achieved by the fact that by the method of producing composite products on a matrix, including the manufacture of a mold, laying groups of predominantly dispersed particles of various compositions, pressing and heating, heating to the lowest melting point of at least one of the groups, stacked in a mold of the particles and the melting of the mold material temperature exceeds the corresponding value of not less than 50 ^{° C,} wherein the volume content of the groups of particles with the lowest temperature pla Lenia is 30-50% by volume, and the contact angle of the material with respect to the mold material has a value of at least 90.

Кроме этого, группу частиц с наименьшим значением температуры плавления целесообразно расположить преимуществен- но в верхней части пресс-формы. Группу частиц с наименьшим значением температуры плавления располагают преимущественно в плоскости сопряжения пресс-формы и/или закладных элементов и наполняющей ее дисперсной матрицы. По крайней мере, две группы частиц, составляющих дисперсную матрицу, имеют средние размеры, кратные друг другу не менее 10, причем процентное содержание мелкой фракции в дисперсной матрице составляет 10-75 об. Кроме этого, в качестве, по крайней мере, одной из групп частиц, составляющих дисперсную матрицу, используют частицы рудного суперконцентрата, а восстановление их до чистого металла осуществляют в среде водорода. Дисперсные частицы наполнителя при использовании в качестве группы частиц с наименьшей температурой плавления некарбидообразующих сплавов покрывают слоем металлов или их карбидов толщиной 100-1000

из группы переходных элементов (титан, цирконий, молибден, вольфрам, никель, кобальт), а при использовании карбидообразующих сплавов пресс-форму изготавливают из карбида кремния или корунда, а графитовую пресс-форму покрывают слоем этих материалов аналогично предыдущему случаю толщиной. Кроме этого процессы формирования композиционных изделий осуществляют в вакууме или в водородно-вакуумном протоке. Совокупность общих и частных существенных признаков изобретения обеспечивает достижение цели изобретения. Действительно, нагрев системы до наименьшего значения температур плавления одной из групп уложенных в пресс-форму частиц, расплавляет их, оставляя частицы всех остальных групп в твердом дисперсном состоянии, образующими каркасную пористую капиллярную структуру, мгновенно всасывающую расплав внутрь своего объема. Отсутствие при этом смачиваемости с поверхностью пресс-формы вместе со строго дозированным недостаточным до оптимума объемным содержанием расплава обеспечивает легкое отслоение готового изделия от пресс-формы, так как расплав, находящийся на периферии дисперсной матрицы, может всасываться далеко в ее объем и не взаимодействует с материалом пресс-формы, что и определяет легкое отслоение изделия, по мере готовности, от поверхности пресс-формы, немедленно готовой для нового заполнения. Требование превышения температуры плавления материала пресс-формы над соответствующим значением материала расплава не менее 50^оС определяется наличием переходных процессов в материале, близком к расплавлению именно в этом диапазоне, и продиктовано соображениями надежности. Размещение группы частиц с наименьшим значением температуры плавления преимущественно в верхней части дисперсной матрицы позволяет осуществить более равномерное заполнение пористой структуры дисперсной матрицы за счет учета гравитационных сил. Размещение группы частиц с наименьшим значением температуры плавления преимущественно в плоскости сопряжения пресс-формы и/или закладных элементов и наполняющей ее дисперсной матрицы позволяет интенсифицировать равномерность пропитки расплавом будущего изделия (инструмента) и, с другой стороны, облегчить процесс отделения готового изделия от пресс-формы, либо закладных элементов, так как весь слой расплава в данном случае переходит в объем матрицы, оставляя свой прежний объем незаполненным.In addition, it is advisable to arrange the group of particles with the lowest melting point mainly in the upper part of the mold. The group of particles with the lowest melting point is located mainly in the interface plane of the mold and / or embedded elements and the dispersed matrix filling it. At least two groups of particles that make up the dispersed matrix have average sizes that are multiples of each other at least 10, and the percentage of fine fraction in the dispersed matrix is 10-75 vol. In addition, ore superconcentrate particles are used as at least one of the groups of particles that make up the dispersed matrix, and they are reduced to a pure metal in a hydrogen medium. Dispersed filler particles when used as a group of particles with the lowest melting point of non-carbide-forming alloys are coated with a layer of metals or their carbides with a thickness of 100-1000

from the group of transition elements (titanium, zirconium, molybdenum, tungsten, nickel, cobalt), and when carbide-forming alloys are used, the mold is made of silicon carbide or corundum, and the graphite mold is coated with a layer of these materials similar to the previous case with a thickness. In addition, the processes of formation of composite products is carried out in vacuum or in a hydrogen-vacuum channel. The combination of general and private essential features of the invention ensures the achievement of the purpose of the invention. Indeed, heating the system to the lowest melting point of one of the groups of particles placed in the mold melts them, leaving the particles of all other groups in a solid dispersed state, forming a frame porous capillary structure that instantly absorbs the melt inside its volume. The absence of wettability with the surface of the mold, together with a strictly metered volume content of the melt that is insufficiently optimally insufficient, ensures easy detachment of the finished product from the mold, since the melt located on the periphery of the dispersed matrix can be absorbed far into its volume and does not interact with the material molds, which determines the easy detachment of the product, as it is ready, from the surface of the mold, immediately ready for new filling. The requirement exceeding the melting temperature of the mold material over the corresponding value of the melt material at least 50 ^{° C} determined by the presence of transients in the material close to the melt in this range, and is dictated by considerations of reliability. Placing a group of particles with the lowest melting point mainly in the upper part of the dispersed matrix allows for more uniform filling of the porous structure of the dispersed matrix by taking into account gravitational forces. Placing a group of particles with the lowest melting point mainly in the interface plane of the mold and / or embedded elements and the dispersed matrix filling it allows one to intensify the uniformity of melt impregnation of the future product (tool) and, on the other hand, facilitate the process of separating the finished product from the mold , or embedded elements, since the entire melt layer in this case passes into the matrix volume, leaving its previous volume empty.

Кратность средних размеров двух или более групп частиц, образующих дисперсную матрицу величине не менее 10, позволяет создать, по крайней мере, два уровня сцепления частиц друг с другом. Крупные частицы обладают большой прочностью как цельные тела, но для заполнения полостей, неизбежных при их сопряжении друг с другом, требуются частицы значительно меньшего размера. При этом оптимум объемного содержания такой мелкой фракции определен из среднестатистических расчетов и опробован экспериментально. The multiplicity of the average sizes of two or more groups of particles forming a dispersed matrix of at least 10, allows you to create at least two levels of adhesion of particles to each other. Large particles have great strength as solid bodies, but particles of much smaller size are required to fill the cavities that are inevitable when they mate with each other. In this case, the optimum volume content of such a fine fraction is determined from the average calculations and tested experimentally.

Использование в качестве одной из групп частиц, составляющих дисперсную матрицу рудного суперконцентрата и его восстановление в среде водорода, позволяет отказаться от использования в качестве матрицы металлических порошков и восстанавливать металл прямо из его оксида непосредственно в процессе изготовления изделия, минуя все обычные стадии получения металлоизделий, включая и прямой. Кроме этого, способность восстанавливаемых металлических частиц спекаться непосредственно в момент обработки за счет повышенных поверхностно-активных свойств чистого металла, еще не успевшего окислиться или покрыться органическими загрязнениями, позволяет отказаться от пропитывающего состава вообще. При этом величина усадки может быть весьма существенной (до 3 раз), что необходимо учитывать для расчета размеров готового изделия. Дисперсные частицы наполнителей (алмаз и др.) при использовании некарбидообразующих сплавов (например, латуни) покрывают слоем металлов или их карбидов толщиной 100-1000

из группы переходных элементов, что приводит к увеличению адгезии (прочности удержания) между металлической матрицей и кристаллами алмаза в 2-4 раза и соответственно уменьшению выкрашивания зерен при эксплуатации и долговечности работы инструмента за счет образования дополнительной химической, углеродной, связи наполнителя и материала расплава.The use of one of the groups of particles that make up the dispersed matrix of ore superconcentrate and its reduction in a hydrogen medium eliminates the use of metal powders as a matrix and reduces the metal directly from its oxide directly in the manufacturing process of the product, bypassing all the usual stages of producing metal products, including and direct. In addition, the ability of recoverable metal particles to sinter immediately at the time of processing due to the increased surface-active properties of pure metal, which has not yet had time to oxidize or become covered with organic impurities, makes it possible to abandon the impregnating composition in general. In this case, the shrinkage value can be very significant (up to 3 times), which must be taken into account for calculating the dimensions of the finished product. Dispersed particles of fillers (diamond, etc.) when using non-carbide-forming alloys (for example, brass) are coated with a layer of metals or their carbides with a thickness of 100-1000

from the group of transition elements, which leads to an increase in adhesion (retention strength) between the metal matrix and diamond crystals by 2-4 times and, accordingly, a reduction in grain spalling during operation and the durability of the tool due to the formation of additional chemical, carbon, filler and melt material bonds.

Осуществление способа в вакууме (для металлических порошков) или водородном вакуумном протоке (для порошков оксидов) приводит к более глубокой и равномерной пропитке порошков наполнителей и каркаса к более качественному формированию металлической матрицы по механическим свойствам (прочность на изгиб возрастает на 20-25%), одновременно более полно осуществляя процесс восстановления оксидов металлов, образующих суперконцентрат или аналогичный ему состав. Таким образом, можно утверждать, что изобретение соответствует критерию "положительного эффекта". Проведенный анализ показывает также, что все общие и частные признаки изобретения являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они достаточны для достижения цели изобретения. Вместе с тем, указанный анализ подтверждает наличие единого изобретательского замысла и единой цели изобретения, что позволяет объединить дополнительные пункты в одной формуле изобретения и в одной заявке на изобретение. The implementation of the method in a vacuum (for metal powders) or a hydrogen vacuum duct (for oxide powders) leads to a deeper and more uniform impregnation of the powders of the fillers and the frame to a better formation of the metal matrix by mechanical properties (bending strength increases by 20-25%), while more fully implementing the process of reduction of metal oxides forming a superconcentrate or a similar composition. Thus, it can be argued that the invention meets the criterion of "positive effect". The analysis also shows that all the general and particular features of the invention are essential, since each of them is necessary, and together they are sufficient to achieve the purpose of the invention. However, this analysis confirms the presence of a single inventive concept and a single purpose of the invention, which allows you to combine additional points in one claims and in one application for an invention.

Способ получения композиционных изделий на дисперсной матрице осуществляют следующим образом. В качестве пресс-формы и закладных элементов для получения трубчатых изделий применяют чаще всего графит, абсолютно не смачиваемый любыми некарбидообразующими используемыми пропиточными сплавами (угол смачивания >90). В экспериментах использовался сплав (Cu:Ni=90%10%). The method of obtaining composite products on a dispersed matrix is as follows. Graphite, which is absolutely not wetted by any non-carbide-forming impregnating alloys used (wetting angle> 90), is most often used as a mold and embedded elements for producing tubular products. In the experiments, an alloy was used (Cu: Ni = 90% 10%).

В графитовую цилиндрическую пресс-форму засыпали порошок железа с добавками мелких алмазов (использовались и другие кристаллические материалы сверхвысокой твердости-кубический нитрид бора, карбид кремния, корунд и др.) и мелких частиц (до 0,3 мм) пропиточного сплава в отношении 30-50% При уменьшении и увеличении этого значения вне указанного диапазона механические свойства изделия ухудшаются, так как прочность изделия недостаточна: в первом случае из-за недостатка, а во втором от избытка пропиточного сплава. При необходимости изготовления трубчатого изделия или с полостью сложной формы внутрь полученной таким образом дисперсной матрицы дополнительно вводят графитовый закладной элемент соответствующей формы. После прессования и нагрева в печи до температуры плавления самого легкоплавкого элемента-пропиточного сплава 1140^оС сплава расплавляется и пропитывает пористую структуру дисперсной матрицы. При этом его объемное содержание таково, что на заполнение зазоров с пресс-формой и закладными элементами его уже не хватает. Поэтому после соответствующей усадки изделие отслаивается от пресс-формы и закладных элементов и легко извлекается. Полученный таким образом "алмазный" инструмент (сверло) обладает эксплуатационными свойствами, не уступающими обычному алмазному инструменту. Кроме того, введение в качестве дисперсной матрицы других групп частиц обеспечивает получение аналогичным образом композиционных изделий с другими функциональными свойствами, например введение графита или дисульфида молибдена вместо алмазов или корунда обеспечивает получение антифрикционных изделий. Вместо или вместе с частицами (порошком) железа могут быть использованы частицы любых других металлов или веществ, не растворимых друг в друге обычным способом. Иногда целесообразно перед засыпкой дисперсной матрицы нанести на внутреннюю поверхность пресс-формы и внешнюю поверхность закладных элементов дополнитель- ного слоя легкоплавкого вещества, обычно сплава Cu:Ni. Его наносят либо в виде обычных тонких вставок цельного вещества (толщина до 1 мм на стенку), либо скрепляют адгезивом мелкие частицы друг с другом и с материалом пресс-формы. Адгезив в последующем испаряется.Iron powder was added to a graphite cylindrical mold with the addition of small diamonds (other crystalline materials of ultrahard hardness were used - cubic boron nitride, silicon carbide, corundum, etc.) and small particles (up to 0.3 mm) of the impregnating alloy with respect to 30- 50% When reducing and increasing this value outside the specified range, the mechanical properties of the product deteriorate, since the strength of the product is insufficient: in the first case due to a deficiency, and in the second from an excess of impregnating alloy. If it is necessary to manufacture a tubular product or with a cavity of complex shape, a graphite embedded element of the corresponding shape is additionally introduced into the dispersed matrix thus obtained. After pressing and heating in the furnace to the melting temperature of the most fusible element-impregnating alloy 1140 ^о С the alloy is melted and impregnates the porous structure of the dispersed matrix. Moreover, its volumetric content is such that it is already not enough to fill the gaps with the mold and embedded elements. Therefore, after appropriate shrinkage, the product exfoliates from the mold and embedded elements and is easily removed. Thus obtained "diamond" tool (drill) has operational properties that are not inferior to conventional diamond tools. In addition, the introduction of other groups of particles as a dispersed matrix provides similar production of composite products with other functional properties, for example, the introduction of graphite or molybdenum disulfide instead of diamonds or corundum provides anti-friction products. Instead of or together with iron particles (powder), particles of any other metals or substances insoluble in each other in the usual way can be used. It is sometimes advisable to apply an additional layer of fusible material, usually Cu: Ni alloy, to the inner surface of the mold and the outer surface of embedded elements before filling the dispersed matrix. It is applied either in the form of ordinary thin inserts of a solid substance (thickness up to 1 mm on the wall), or small particles are bonded with an adhesive to each other and to the mold material. The adhesive subsequently evaporates.

Для устранения неравномерности заполнения дисперсной матрицы пропитывающим составом по высоте иногда на верхний торец укладывают дополнительное количество состава (сплава), который, расплавляясь, пропитывает верхнюю часть матрицы, из которой расплав перетекает вниз под действием гравитации. Экспериментально удалось установить, что при составлении дисперсной матрицы из мелких и крупных групп частиц со средними размерами, различающимися в 10 и более раз, и подборе последних в отношении мелких к крупным в диапазоне 10-75% прочностные свойства изделия существенно увеличиваются за счет более рациональной укладки и, по крайней мере, двухуровневой механической связи. Вместо порошков металлов могут использоваться их оксиды. При этом их восстановление в среде водорода (непосредственно в объеме печи) при температуре 100-1000^оС приводит к более прочным химическим связям восстановленного не окисленного и не загрязненного органикой металла с пропитывающим сплавом, либо позволяет вообще обойтись без пропитки за счет поверхностно-активированного спекания частиц восстановленных металлов друг с другом. При этом обработка в индукционной печи может стать более эффективной, так как разогрев и расплав пропитывающего состава здесь возможен только после полного завершения процесса восстановления, создавая условия гарантированной завершенности процесса и обеспечения максимальных эксплуатационных свойств изделия. В качестве оксидов металлов можно использовать непосредственно рудный суперконцентрат без существенного снижения свойств изделий. В случае использования некарбидообразующих сплавов (латуни и др.) для образования химических связей алмазов (наполнителей) с матрицей инструмента частицы наполнителей покрывают (обычно плазменным способом) слоем металлов переходной группы или их карбидами. Обработка вакуумом обычно осуществляется при одновременной прокачке через поры водорода.To eliminate the uneven filling of the dispersed matrix with the impregnating composition in height, sometimes an additional amount of the composition (alloy) is laid on the upper end, which, when melted, impregnates the upper part of the matrix, from which the melt flows down under gravity. It was experimentally found that when compiling a dispersed matrix of small and large groups of particles with average sizes varying 10 or more times, and selecting the latter in relation to small to large in the range of 10-75%, the strength properties of the product significantly increase due to more rational styling and at least a two-tier mechanical connection. Instead of metal powders, their oxides can be used. Moreover, their reduction in a hydrogen medium (directly in the furnace volume) at a temperature of 100-1000 ^о С leads to more strong chemical bonds of the reduced metal, not oxidized and not contaminated with organic matter, with the impregnating alloy, or it can completely dispense with impregnation due to surface-activated sintering particles of reduced metals with each other. Moreover, processing in an induction furnace can become more effective, since heating and melt of the impregnating composition here is possible only after the completion of the recovery process, creating conditions for guaranteed completion of the process and ensuring maximum operational properties of the product. Ore superconcentrate can be used directly as metal oxides without a significant reduction in product properties. In the case of using non-carbide-forming alloys (brass, etc.) for the formation of chemical bonds of diamonds (fillers) with the tool matrix, the filler particles are coated (usually by a plasma method) with a layer of transition metal or their carbides. Vacuum treatment is usually carried out while pumping hydrogen through the pores.

Для проведения сравнительных испытаний были изготовлены три партии алмазных сверл по 3 штуки. Испытания проводились при сверлении корундовых алюмооксидных абразивных кругов. Сверление осуществлялось настольным сверлильным станком при постоянной осевой нагрузке на сверло 50 кг и частоте вращения сверла 15 об./с. Абразивный круг размещался в ванне с водой. To conduct comparative tests, three batches of diamond drills of 3 pieces were made. The tests were carried out while drilling corundum alumina abrasive wheels. Drilling was carried out with a bench drilling machine with a constant axial load on the drill of 50 kg and a drill speed of 15 rpm. The abrasive wheel was placed in a bath of water.

Сверла имели следующие параметры: наружный диаметр, мм 8 внутренний диаметр, мм 5 тип алмазов АРС-3 зернистость алмазов 250/200 концентрация алмазов, 100
Характеристики сверл и результаты испытаний приведены в таблице.Drills had the following parameters: outer diameter, mm 8 inner diameter, mm 5 type of diamonds ARS-3 diamond grit 250/200 diamond concentration, 100
Drill specifications and test results are shown in the table.

Предлагаемая технология изготовления композиционных изделий позволяет миновать все промежуточные стадии изготовления аналогичных изделий обычным путем, ставя ее вне конкуренции и по прочностным свойствам, и по эксплуатационным, а также с точки зрения экономической эффективности. The proposed manufacturing technology of composite products allows you to bypass all the intermediate stages of manufacturing similar products in the usual way, putting it out of competition in terms of strength properties and operational, as well as in terms of economic efficiency.

Claims (7)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ДИСПЕРСНОЙ МАТРИЦЕ, включающий изготовление пресс-формы, укладку в нее групп дисперсных частиц различного состава, прессование и нагрев, отличающийся тем, что нагрев проводят до наименьшего значения температур плавления по крайней мере одной из групп уложенных в пресс-форму частиц, температура плавления материала пресс-формы превышает температуру нагрева не менее чем на 50^oС, при этом содержание групп частиц с наименьшей температурой плавления составляет 30 - 50% от объема, а краевой угол смачивания материалов расплава по отношению к материалу пресс-формы больше 90^o.1. METHOD FOR PRODUCING COMPOSITE PRODUCTS ON A DISPERSION MATRIX, including manufacturing a mold, laying groups of dispersed particles of various compositions in it, pressing and heating, characterized in that the heating is carried out to the lowest melting point of at least one of the groups placed in the press particle shape, the melting temperature of the mold material exceeds the heating temperature by at least 50 ^o C, while the content of groups of particles with the lowest melting point is 30 - 50% of the volume, and the contact angle is wet the melt materials in relation to the material of the mold is more than 90 ^o . 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что группу частиц с наименьшим значением температуры плавления располагают преимущественно в верхней части пресс-формы. 2. The method according to p. 1, characterized in that the group of particles with the lowest melting point is located mainly in the upper part of the mold. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что группу частиц с наименьшим значением температуры плавления располагают преимущественно в плоскости сопряжения пресс-формы и/или закладных элементов и наполняющей ее дисперсной матрице. 3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the group of particles with the lowest value of the melting point is located mainly in the interface plane of the mold and / or embedded elements and the dispersed matrix filling it. 4. Способ по пп.1 3, отличающийся тем, что по крайней мере две группы частиц, составляющих дисперсную матрицу, имеют кратные друг другу средние размеры, не менее 10, причем содержание мелкой фракции в дисперсной матрице составляет 10 75% от объема. 4. The method according to PP.1 to 3, characterized in that at least two groups of particles constituting the dispersed matrix have multiple average sizes of at least 10, and the content of the fine fraction in the dispersed matrix is 10 75% of the volume. 5. Способ по пп.1 4, отличающийся тем, что в качестве по крайней мере одной из групп частиц, составляющих дисперсную матрицу, используют частицы оксидов, например, рудного суперконцентрата, а восстановление их осуществляют в среде влажного водорода. 5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that as at least one of the groups of particles constituting the dispersed matrix, particles of oxides, for example, ore superconcentrate, are used, and their reduction is carried out in an environment of moist hydrogen. 6. Способ по пп.1 5, отличающийся тем, что дисперсные частицы наполнителя при использовании в качестве группы частиц с наименьшей температурой плавления некарбидообразующих сплавов покрывают слоем толщиной

по крайней мере одного из металлов или его карбидов, выбранных из группы титан, цирконий, молибден, вольфрам, никель, кобальт, а при использовании карбидообразующих сплавов пресс-форму изготавливают из карбида кремния или корунда, а графитовую пресс-форму покрывают слоем этих материалов аналогичной толщины.6. The method according to PP.1 to 5, characterized in that the dispersed particles of the filler when used as a group of particles with the lowest melting point of non-carbide-forming alloys is coated with a layer of thickness

at least one of the metals or its carbides selected from the group of titanium, zirconium, molybdenum, tungsten, nickel, cobalt, and when using carbide-forming alloys, the mold is made of silicon carbide or corundum, and the graphite mold is coated with a layer of these materials similar thickness. 7. Способ по пп.1 6, отличающийся тем, что получение композиционных изделий осуществляют в вакууме или водородно-вакуумном протоке. 7. The method according to PP.1 to 6, characterized in that the preparation of composite products is carried out in a vacuum or a hydrogen-vacuum channel.

Images