СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ – Часть 124

Более

Представляют интерес металлоподоб – Нь№ карбиды, нитриды, бориды, сили – Пиды тугоплавких rf-переходных метал­лов IV—VI групп Периодической сис – емь>- Большие перспективы у неметал­лических бескислородных тугоплавких единений — карбидов и нитридов бо – JJ и кремния, а также у твердых туго – аЕких оксидов (алюминия, циркония ситаллов, нитрида алюминия, п ермеТалл„Дов и других соединений. Ск езиым комплексом триботехниче – х свойств должны также обладать

Соединения /-переходных металлов (лантаноидов и актиноидов) с легкими’ элементами первых двух периодов (В, С, N, О, Si). Однако эти металлы более дороги и дефицитны, чем металлы «большой девятки».

Сложные тугоплавкие твердые соеди­нения, содержащие несколько металлов и (или) металлоидов, изучены недоста­точно и вследствие этого развитие материаловедения тугоплавких соеди­нений требует серьезного внимания.

Из-за высокой хрупкости твердых соединений и трудности их обработки изготовление деталей из тугоплавких соединений в большинстве случаев нецелесообразно или экономически не­выгодно. Основная область их приме­нения — твердые составляющие компо­зиционных материалов (например, твер­дых сплавов) и покрытия, наносимые самыми различными способами.

Сверхтвердые материалы. К сверх­твердым материалам (микротвердость которых превышает 50 ООО МПа) отно­сятся кубические модификации угле­рода (алмаз) и нитрида бора, свойства которых приведены в табл. 3 и 4.

Синтетические алмазы в виде порош­ков и плотных поликристаллических образований типа баллас и карбонадо используют для приготовления абра­зивного инструмента и абразивных паст. Баллас и карбонадо применяют для изготовления волок, резцов, выгла- живателей, а в дробленом виде — для производства абразивного инструмен­та. Спеканием смеси микропорошков синтетических и природных алмазов получают плотные поликрнсталличе – ские образования алмаза (в виде цилин­дриков диаметром 3—4,5 мм и высотой 4 мм) с мелкозернистой структурой — CB и дисмит. Прочность их при одноос­ном сжатии достигает 5000 МПа. Ал­мазы марки CB предназначены для буровых коронок и долот, а также пил, применяемых при резке неметалличе­ских материалов. Дисмит применяют для изготовления горнобурового ин­струмента, а также режущего инстру­мента (резцов, сверл и др.), используе­мого при обработке цветных металлов и сплавов, пластмасс, стеклопластиков.

Характеристики алмаза и кубического нитрида бора [66, 101 ]

Характеристика

Алмаз

Кубический, нитрид бора. *

Кристаллическая решетка Период решетки, им" Минимальное расстояние между ато­мами, HM

Плотность, т/м3: теоретическая пи кн ометр и ческая Теплостойкость, 0C Микротвердость по Кнуппу, МПа Режущая способность при шлифова­нии корунда порошком зернистостью 10/7

Модуль Юига, МПа

Кубическая 0,35675 0,154

3,51 3,49—3,54 850 150 000 3,2

Кубическая "Я 0,36165 Я 0,156 1

3,48 1 3,44—3,49 Ц 1 1200 ‘1 60 000 ‘1 0,8 1

9-10»

(8,09—9,73). 10? ;

Кубический нитрид бора получают только синтетическим путем из гексаго­нальной модификации [101]. Приме – ияется главным образом для изготовле­ния абразивного инструмента. По твер­дости кубический нитрид бора уступает алмазу, ио существенно превосходит его по теплостойкости. Кроме того, он

4. Износостойкость алмаза, поликристаллических твердых материалов и твердых сплавов ври трении о прослойку карбида бора № 8 (испытания по ГОСТ 5744—85) [93]

Материал

Основа мате­риала

Износо­стой­кость, км/мм

Алмаз — моно­

‘ Алмаз

50,0

Кристалл (при­

Родный)

Поли кристалли­

Ческие твердые

Материалы:

СВСП

»

10,0

CKM

»

• Ш-,0