Вплив NbN легування на формування структури в алмаз-(Fe-Cu-Ni-Sn) систем і фізико-механічні властивості цих композитів

Анотація

Досліджено зміни структури перехідної зони алмаз-металева зв’язка і металевої зв’язки в композитах алмаз-(Fe-Cu-Ni-Sn-NbN) після спікання в прес-формі в печі при температурі 800 °С впродовж 1 год залежно від параметрів гарячої допресовки та досліджено їх вплив на механічні і трибологічні властивості. Показано, що збільшення тиску від 100 до 200 МПа і тривалості гарячої допресовки від 2 до 3 хв композиту алмаз-(49,98Fe-31,36Cu-8,82Ni-7,84Sn-2NbN) забезпечує підвищення в 4,3 рази його зносостійкості за рахунок поліпшення утримання алмазних зерен металевою зв’язкою та підвищення границі міцності під час стиску від 758 до 890 МПа і згинання - від 754 до 880 МПа. Це добре узгоджується зі зміною фазового складу, морфологією фазових складових та структурою композиту. Встановлено, що зразки алмаз-(49,98Fe-31,36Cu-8,82Ni-7,84Sn-2NbN) мають зносостійкість вище, ніж зразки алмаз-(52Fe-32Cu-9Ni-8Sn) в 3,8 і 2,4 рази для зразків алмаз-(49,98Fe-31,36Cu-8,82Ni-7,84Sn-2CrB2), одержаних в однакових умовах. При цьому в металевій зв’язці композиту з добавкою порошку NbN відбувається подрібнення елементів структури, яке супроводжується зникненням пор на міжфазних границях. З’ясовано механізм, який забезпечує підвищення трибологічних властивостей таких композитів.