Способ изготовления абразивного элемента
Изобретение относится к способам изготовления абразивных элементов, которые могут быть использованы при бурении горных пород, а также для обработки таких материалов, как камень, спеченная керамика, стекло и др. Существо изобретения: абразивный порошок помещают между металлокерамическими подложками и воздействуют на него высоким давлением и температурой в области термодинамической стабильности абразива, в качестве которого берут смесь синтетического алмазного порошка с размером частиц 80 - 200 мкм и природного алмазного порошка с размером частиц 10 - 30 мкм при их весовом соотношении от 20 : 1 до 1 : 1. 1 табл.
Изобретение относится к способам изготовления абразивных элементов, которые могут быть использованы при бурении горных пород, а также для обработки таких материалов, как камень, спеченная керамика, стекло и др.
Цель - повысить режущие свойства абразивных элементов за счет использования природного алмазного порошка для заполнения пор между частицами синтетического алмаза в абразивном слое. Для этого предложен способ изготовления абразивного элемента, при котором абразивный порошок помещают между металлокерамическими подложками и воздействуют на него высоким давлением и температурой в области термодинамической стабильности абразива, отличающийся тем, что в качестве абразива берут смесь синтетического алмазного порошка размером частиц 80-200 мкм и природного алмазного порошка размером частиц 10-30 мкм при их весовом соотношении от 20: 1 до 1: 1. В дальнейшем порошки с размером частиц 80-200 мкм крупнозернистые, а порошки с размером частиц 10-30 мкм - мелкозернистые. При спекании крупнозернистый порошок образует прочную скелетную структуру, а поры между крупными частицами синтетического алмаза заполняет мелкозернистый порошок природного алмаза. Способ реализуется следующим образом. Предварительно прессованный, спеченный и отшлифованный диск из металлокерамического твердого сплава толщиной 3-6 мм помещают в графитовую печь, затем засыпают алмазную шихту, полученную путем смешения фракции крупнозернистого синтетического алмазного порошка, размер частиц которого может лежать в пределах от 80 до 200 мкм, с фракцией мелкозернистого природного алмазного порошка, размер частиц которого находится в пределах от 10 до 30 мкм. Сверху устанавливают прессованный, спеченный и отшлифованный диск из металлокерамического твердого сплава толщиной 1 мм (экран). В оставшейся полой части печи располагают тугоплавкий наполнитель, отделяя его от металлокерамических дисков слоем тепло- и электроизолирующего материала. Собранный контейнер с печью-нагревателем помещают в камеру высокого давления. Затем спекают при давлении 4-10 ГПа, температуре 1500-1700оС в течение 3-10 с. После охлаждения и снятия давления готовую пластину извлекают из контейнера и шлифуют. В зависимости от применения пластин тонкий экран из металлокерамического твердого сплава сошлифовывают полностью или частично. П р и м е р 1. Предварительно приготавливают 1,2 г алмазной шихты: синтетического алмазного порошка зернистостью 200/160-0,6 г, порошка природного алмаза зернистостью 28/20-0,6 г, что соответствует весовому соотношению 1: 1. Прессованный, спеченный и отшлифованный диск из сплава ВК-15 диаметром 21,5 мм, толщиной 4 мм помещают в графитовую печь-нагреватель, сверху засыпают алмазную шихту. Затем размещают прессованный, спеченный и отшлифованный диск из ВК-15 диаметром 21,5 мм, толщиной 1 мм (экран). В верхней и нижней полых частях печи-нагревателя размещают наполнитель-графит толщиной 2 мм, отделив его от сплава ВК-15 слоем слюды. Собранный контейнер с печью-нагревателем помещают в камеру высокого давления и спекают при давлении 8 ГПа и температуре 1500-1700оС в течение 5 с. Затем снимают температуру и давление, спеченный образец извлекают из камеры высокого давления. После всесторонней шлифовки и полой сошлифовки экрана из ВК-15 полученную двухслойную пластину испытали на абразивную стойкость по ГОСТ 16504-81 и ГОСТ 24297-83, она составит 0,0140 мм/км![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
Формула изобретения
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ЭЛЕМЕНТА, при котором абразивный порошок помещают между металлокерамическими подложками и воздействуют на него высоким давлением и температурой в области термодинамической стабильности абразива, отличающийся тем, что, с целью повышения режущих свойств абразивного элемента, в качестве абразива берут смесь синтетического алмазного порошка размером частиц 80 - 200 мкм и природного алмазного порошка размером частиц 10 - 30 мкм при их массовом соотношении от 20 : 1 до 1 : 1.РИСУНКИ
Рисунок 1