"Procédé de formation d'un revêtement diamanté".
La présente invention concerne la technologie des constructions mécaniques et notamment un procédé de formation d'un revêtement diamanté.
Le procédé revendiqué trouve application pour la fabrication des outils diamantés pour l'usinage des métaux et des matières non métalliques utilisés dans les constructions mécaniques, l'industrie du bâtiment, l'industrie de la bijouterie, la production agricole et la médecine.
On connaît un procédé de formation des revêtements diamantés au moyen de la précipitation d'un métal par électrolyse à partir d'un électrolyte, les particules de diamant étant fixées sur la surface d'un outil à l'aide de ce métal (URSS A,351689).
Le revêtement formé sur un outil par ce procédé est caractérisé par une médiocre résistance d'adhérence
(10 à 40 MPa), une haute porosité et une faible épaisseur, qui dépend de la composition granulométrique de la poudre de diamant. Ces caractéristiques du revêtement sont dues aux conditions imparfaites de contact entre le métal déposé de l'électrolyte, le diamant et la surface de l'outil.
L'emploi d'un tel outil est'limité. Le rendement de ce procédé est médiocre par suite d'une faible vitesse de formation du revêtement.
On connaît un procédé de formation d'un revêtement diamanté (Japon, A, 51-752) consistant à appliquer, sur une ébauche, une charge contenant une poudre de diamant et une matière de matrice plastique, à presser cette charge et à la soumettre ensuite à un frittage pendant une longue période dans une atmosphère contrôlée à une température ne dépassant pas la température de décomposition (transformation) du diamant.
Les revêtements formés selon ce procédé, ayant une haute résistance d'adhérence, sont caractérisés par une-porosité élevée (20 à 40%) et une faible concentration en diamant (jusqu'à 40% en volume) ce qui abaisse leur durée de vie.
Ce procédé présente un rendement médiocre, une consommation importante d'énergie par suite de l'emploi d'un équipement de forte puissance pour le pressage et une longue durée du frittage réalisé dans des fours renfermant une atmosphère contrôlée.
En outre, ce procédé ne permet pas-de former les revêtements sur des pièces de forme compliquée.
Le but de la présente invention est de créer un procédé de formation d'un revêtement diamanté permettant d'élever le rendement de production et d'obtenir également un revêtement, dont la résistance d'adhérence et la teneur en diamant sont plus élevées.
Le procédé de formation d'un revêtement diamanté selon l'invention consiste à appliquer une charge contenant une poudre de diamant sur la surface d'un métal, à la fritter sous une pression comprise entre 10 et 50 MPa et sous l'action d'un courant électrique impulsionnel orienté de la charge vers le métal d'une intensité de 0,3 à 1,2 kA/mm et dont le rapport de la durée d'impulsion à la période est compris entre 0,25 et 1,0.
Le procédé revendiqué assure une augmentation de la résistance d'adhérence du revêtement de 30 à 50% grâce à des conditions favorables à la réalisation des des processus de diffusion dans la zone de contact des particules de la charge et de la surface du métal.
Grâce à un effet de densification à chaud lors du frittage, la porosité des revêtements formés n'est pas supérieure à 3%.
Le procédé revendiqué permet d'augmenter le rendement de 5 à 10 fois par comparaison avec les procédés connus grâce au chauffage rapide de la charge assuré par l'action thermique des impulsions du courant électrique.
Préférenciellement on utilise, dans le procédé revendiqué, une charge électroconductrice, dont la
<EMI ID=1.1>
0,3-10 <3> ohm/m et dont la composition est la suivante, % en volume :
- poudre de diamant 24 à 60
- matière de matrice d'une résistance électrique spécifique comprise entre 0,014 et 1,7.
<EMI ID=2.1>
L'utilisation d'une telle chargé permet de former des revêtements, dont la teneur maximale en diamant
(60%) leur confère une haute résistance à l'usure et à la corrosion.
Selon une variante de réalisation du procédé, la charge contenant la poudre de diamant est appliquée sur la surface de l'outil par répartition dans un élément perforé fabriqué à partir d'une matière, dont la résistance électrique spécifique est comprise entre
<EMI ID=3.1>
L'utilisation d'un élément perforé dans le procédé revendiqué permet de créer des revêtements dont les propriétés sont une fonction choisie du volume.
Le procédé de l'invention s'effectue de la manière suivante.
On applique une charge contenant une poudre de diamant sur la surface d'un métal et on la fritte sous une pression de 10 à 50 MPa et sous l'action d'un courant électrique impulsionnel, dont la densité est de 0,3 à 1,5 kA/mm et le rapport entre la durée d'impulsion et la période est de 0,25 à 1,0.
Pour obtenir des revêtements diamantés avec de hautes propriétés physiques et mécaniques, il est indispensable de réunir les conditions favorables pour le pressage à chaud. Ces conditions sont remplies lorsqu'on soumet la charge à l'action de la pression et d'un courant électrique impulsionnel assurant une
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vitesse de chauffage intensifie le déroulement des processus de diffusion jusqu'à une vitesse supérieure à la vitesse des processus d'oxydation dans le métal, ce qui contribue à la formation d'un revêtement caractérisé par une haute résistance d'adhérence et une basse porosité.
Les paramètres qu'on a choisis pour le processus de frittage assurent une action thermique si courte sur le diamant que même une température dépassant la température de la destruction du diamant ne provoque pas sa graphitisation.
Quant à l'application d'une charge sur la surface d'un métal, il est possible de la réaliser soit par pulvérisation gazothermique soit en formant librement une couche à l'aide d'un élément électroconducteur perforé.
Dans ce mode de réalisation, on prévoit l'utilisation soit d'une charge électroconductrice, soit d'une charge composée d'une poudre de diamant répartie dans un élément perforé faisant fonction de matière de la matrice.
Le procédé de l'invention ne nécessite aucun équipement spécial pour l'application de la charge sur le métal du fait que la structure du revêtement se forme au stade du frittage avec des vitesses élevées de chauffage de la charge.
De ce fait, ce procédé est caractérisé par un
<EMI ID=5.1>
basse consommation d'énergie qui ne dépasse pas 0,3 à 0,4 kW-h/kg.
Si on met en oeuvre une pulvérisation gazothermique, il est recommandé d'utiliser une charge électroconductrice, dont la résistance électrique spécifique
<EMI ID=6.1>
la composition est la suivante (% en volume) :
- poudre de diamant 24 à 60
- matière de matrice, dont la résistance électrique spécifique est comprise entre 0,014 et <EMI ID=7.1>
Le passage stable d'un courant impulsionnel d'une densité comprise entre 0,3 à 1,5 kA/mm est obtenu dans le cas où la résistance électrique spécifique de
<EMI ID=8.1>
de la charge s'effectue en un régime thermique stable contribuant à la formation d'un revêtement diamanté
<EMI ID=9.1>
résistance d'adhérence allant jusqu'à 100 MPa. L'élévation de la résistance électrique au-dessus de cette valeur conduit à la déstabilisation du processus de frittage entraînant la fusion localisée de la charge.
Les revêtements alors obtenus sont caractérisés par une haute porosité et une faible résistance d'adhérence.
Dans le cas où la résistance électrique spécifi-
<EMI ID=10.1>
processus de frittage n'a pas lieu.
La résistance électrique de la charge est déterminée, en général, par les propriétés électriques et physiques de la matière de la matrice du fait que la poudre de diamant est caractérisée par une résistance électrique spécifique élevée.
La matière de matrice ayant ces propriétés électriques et physiques joue le rôle d'un conducteur, dont la résistance active engendre, sous l'action du courant impulsionnel électrique appliqué sur cette charge, un dégagement de chaleur nécessaire au frittage de la charge.
La matière de la matrice fait aussi fonction d'une enveloppe protectrice qui empêche l'altération du diamant pendant la pulvérisation gazothermique.
La limite inférieure de la résistance électrique spécifique de la matière de la matrice, soit 0,014 <EMI ID=11.1> maximale du revêtement en diamant (60%). Ces revêtements sont caractérisés par une haute résistance à l'usure et à la corrosion. Il est également possible d'utiliser des métaux à haute température de fusion comme matière de la matrice. Le procédé revendiqué permet d'obtenir des revêtements dans la structure desquels on a profité au maximum des propriétés physiques et mécaniques du diamant et de la matière de la matrice. La limite supérieure de la résistance électrique
<EMI ID=12.1>
ohm/m) est déterminée en fonction de la méthode d'application de la charge sur la surface du métal.
Pour obtenir des revêtements avec des propriétés imposées, on utilise une charge composée d'une poudre de diamant répartie par un élément perforé disposé sur la surface du métal et réalisé à partir d'une matière, dont la résistance électrique spécifique est
<EMI ID=13.1>
Comme élément perforé, on peut utiliser par exemple des bandes métalliques perforées ou des tamis. Cet élément remplit les fonctions de la matière de la matrice qu'on vient de décrire ci-dessus. Le passage du courant électrique impulsionnel dans la direction de la charge vers le métal provoque une déformation plastique de l'élément perforé qui assure la fixation du diamant sur la surface du métal. En variant la disposition des trous de la bande ou du tamis et leur géométrie, on obtient une teneur du revêtement en poudre de diamant en fonction du volume qui détermine les propriétés du revêtement. Ainsi, les propriétés physiques et mécaniques d'un revêtement formé à partir d'une charge d'une seule composition peuvent varier suivant sa section. On élargit ainsi le domaine de l'utilisation et l'efficacité de l'utilisation des revêtements diamantés.
L'utilisation des éléments perforés permet d'appliquer les revêtements sur des surfaces géométriques compliquées.
Les caractéristiques physiques et mécaniques des revêtements et leurs caractéristiques d'utilisation telles que : limite de résistance d'adhérence, porosité, intensité de coupe ont été déterminées à l'aide des méthodes standardisées.
On donne ci-dessous des exemples concrets de la mise en oeuvre du procédé de l'invention.
Exemple 1.
On pulvérise par la méthode à la flamme de gaz une poudre composée de 24% en volume de poudre de diamant, dont la granulométrie est de 50/40 um et d'une poudre de "placage" de nickel, dont la résistance électrique spécifique est de 0,09-10- ohm/m sur une ébauche d'acier d'un outil destiné à
la coupe des cristaux de diamant. La résistance élec-
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La pulvérisation est effectuée à la distance de 200 mm. L'épaisseur de la couche pulvérisée est de 0,1 mm. On pose l'ébauche recouverte de la charge entre des électrodes branchées sur une source de courant électrique impulsionnel, on les serre sous une pression de 26 MPa et on les fait traverser dans la direction de_la charge vers le métal par le courant électrique, dont la densité est de 1,08 kA/mm<2>, et le rapport entre la durée d'impulsion et la période est égal à 0,25.
Après le frittage, les caractéristiques physiques et mécaniques du revêtement diamanté sont suivantes :
<EMI ID=15.1>
Exemple 2.
On pulvérise, par la méthode à la flamme de gaz, une charge composée de 60% en volume de poudre de dia-
<EMI ID=16.1>
La résistance électrique spécifique de la charge est de 1,3-10 - 4 ohm/m. La distance de la pulvérisation est de 200 mm. L'épaisseur de la couche pulvérisée est de 0,25 mm. On pose la plaque recouverte de la charge entre les électrodes branchées sur une source de courant électrique impulsionnel, on les serre sous une pression de 50 MPa et on applique un courant électrique impulsionnel, qui les traverse dans la direction de la charge vers le métal dont la densité est de 0,31 kA/mm<2>, et le rapport entre la durée d'impulsion et
la période est égal à 0,5.
Après le frittage, les caractéristiques physiques et mécaniques du revêtement diamanté sont les suivantes :
<EMI ID=17.1>
Exemple 3.
On pulvérise, sur une plaque d'acier par la méthode à la flamme de gaz, une charge composée de 40% en volume de poudre de diamant, dont la granulométrie est de 80/63 um, de 48% en volume de cuivre et dé 12% en volume de nichrome, dont les résistances électri-
<EMI ID=18.1>
de 200 mm, l'épaisseur de la couche pulvérisée est de 0,25 mm. On pose la plaque avec la charge entre les électrodes branchées sur une source de courant électrique impulsionnel on les serre sous une pression de
10 MPa et on applique un courant électrique impulsionnel dans la direction de la charge vers le métal dont la densité est de 1,2 à 1,3 kA/mm<2>, et le rapport entre la durée d'impulsion et la période égal à 0,30.
Après le frittage, les caractéristiques physiques et mécaniques du revêtement sont la suivantes :
<EMI ID=19.1>
Exemple 4.
On place, sur une ébauche d'acier d'un outil pour tailler des cristaux de diamant, une bande en zinc de 0,25 mm d'épaisseur avec des trous de 0,10 mm de diamètre, dont la résistance électrique spécifique
<EMI ID=20.1>
trous soient remplis, totalement,de la poudre de diamant. Ceci fait, on relie la bande garnie de la poudre à des électrodes en bronze branchées sur une source de courant électrique impulsionnel, on la met sous une pression de 50 MPa et puis on la fait traverser dans la direction de la charge vers le métal par un courant électrique impulsionnel, dont la densité est de 1,0 kA/mm<2>, et le rapport entre la durée d'impulsion et l'impulsion est égal à 1,0.
Après le frittage, les caractéristiques physiques et mécaniques du revêtement sont les suivantes :
<EMI ID=21.1>
Exemple 5.
On pose, sur l'ébauche d'acier d'un outil pour
le dégrossisage des cristaux de diamant, un tamis en acier de 0,5 mm d'épaisseur avec des trous de 0,2 mm de diamètre, dont la résistance électrique spécifique est de 0,1.10-6 ohm/m. On répartit la charge contenant
24% en volume de poudre de diamant d'une granulométrie de 163 um sur le tamis de manière que les trous seuls soient remplis, totalement, de la poudre de diamant.
On relie la plaque formée par le tamis et la poudre aux électrodes d'une source de courant électrique impulsionnel, on la met sous une pression de 35 MPa et on applique un courant électrique impulsionnel, qui la traverse dans la direction de la charge vers le métal de densité 0,31 kA/mm<2> avec un rapport entre la durée d'impulsion et la période de 0,3.
Après le frittage, les caractéristiques physiques et mécaniques du revêtement diamanté sont les suivantes :
<EMI ID=22.1>
Exemple 6.
On pose sur une plaque d'acier un tamis en nickel, dont l'épaisseur est de 0,1 mm, perforé de trous de 0,05 mm de diamètre et présentant une résis-
<EMI ID=23.1>
répartit la charge contenant 50% de poudre de diamant de granulométrie de 50/40 un) sur le tamis de façon que seuls les trous soient remplis, totalement, de la poudre. On relie la plaque formée du tamis et de la poudre aux électrodes d'une source de courant électrique impulsionnel, on la serre sous une pression de
10 MPa et on applique un courant électrique impulsionnel dans la direction de la charge vers le métal de densité 1,5 kA/mm et de rapport entre la durée d'impulsion et la période égal à 0,3.
Les caractéristiques physiques et mécaniques du revêtement diamanté après son frittage sont les suivantes .
<EMI ID=24.1>
REVENDICATIONS
1. Procédé de formation d'un revêtement diamanté consistant à appliquer une charge contenant une poudre de diamant sur la surface d'un métal puis à la fritter, caractérisé en ce que le frittage de la charge s'effectue sous une pression de 10 à 50 MPa et sous l'action d'un courant électrique impulsionnel la traversant dans la direction de la charge vers le métal dont la densité est de 0,3 à 1,5 kA/mm , et le rapport entre la durée d'impulsion et la période est comprise entre 0,25 et 1,0.
"Method of forming a diamond coating".
The present invention relates to mechanical engineering technology and in particular to a process for forming a diamond coating.
The claimed process finds application in the manufacture of diamond tools for machining metals and non-metallic materials used in mechanical engineering, the building industry, the jewelry industry, agricultural production and medicine.
A method is known for forming diamond coatings by means of the precipitation of a metal by electrolysis from an electrolyte, the diamond particles being fixed on the surface of a tool using this metal (USSR A , 351689).
The coating formed on a tool by this process is characterized by poor adhesion strength
(10 to 40 MPa), a high porosity and a low thickness, which depends on the particle size composition of the diamond powder. These characteristics of the coating are due to the imperfect conditions of contact between the metal deposited from the electrolyte, the diamond and the surface of the tool.
The use of such a tool is limited. The yield of this process is poor due to a low rate of formation of the coating.
A method of forming a diamond coating is known (Japan, A, 51-752) consisting in applying, to a blank, a filler containing a diamond powder and a plastic matrix material, to pressing this filler and to subjecting it then sintering for a long period in a controlled atmosphere at a temperature not exceeding the decomposition (transformation) temperature of the diamond.
The coatings formed according to this process, having a high adhesion resistance, are characterized by a high porosity (20 to 40%) and a low diamond concentration (up to 40% by volume) which shortens their service life. .
This process presents a mediocre yield, a significant consumption of energy as a result of the use of high power equipment for pressing and a long duration of sintering carried out in ovens containing a controlled atmosphere.
In addition, this method does not make it possible to form the coatings on parts of complicated shape.
The object of the present invention is to create a process for forming a diamond coating making it possible to increase the production yield and also to obtain a coating, the adhesion strength and the diamond content of which are higher.
The method of forming a diamond coating according to the invention consists in applying a filler containing a diamond powder on the surface of a metal, in sintering it under a pressure of between 10 and 50 MPa and under the action of an impulse electric current directed from the charge to the metal with an intensity of 0.3 to 1.2 kA / mm and whose ratio of the pulse duration to the period is between 0.25 and 1.0.
The claimed method ensures an increase in the adhesion strength of the coating from 30 to 50% thanks to conditions favorable to the performance of the diffusion processes in the contact zone of the particles of the filler and of the surface of the metal.
Thanks to a hot densification effect during sintering, the porosity of the coatings formed is not more than 3%.
The claimed process makes it possible to increase the yield by 5 to 10 times in comparison with the known processes thanks to the rapid heating of the load ensured by the thermal action of the pulses of the electric current.
Preferably, an electroconductive charge is used in the claimed process, the
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0.3-10 <3> ohm / m and the composition of which is as follows,% by volume:
- diamond powder 24 to 60
- matrix material with a specific electrical resistance between 0.014 and 1.7.
<EMI ID = 2.1>
The use of such a charge makes it possible to form coatings, the maximum diamond content of which
(60%) gives them high resistance to wear and corrosion.
According to an alternative embodiment of the method, the charge containing the diamond powder is applied to the surface of the tool by distribution in a perforated element made from a material, the specific electrical resistance of which is between
<EMI ID = 3.1>
The use of a perforated element in the claimed process makes it possible to create coatings whose properties are a chosen function of the volume.
The process of the invention is carried out as follows.
A charge containing a diamond powder is applied to the surface of a metal and is sintered under a pressure of 10 to 50 MPa and under the action of an impulse electric current, the density of which is 0.3 to 1 , 5 kA / mm and the ratio between the pulse duration and the period is 0.25 to 1.0.
To obtain diamond coatings with high physical and mechanical properties, it is essential to meet the favorable conditions for hot pressing. These conditions are met when the load is subjected to the action of pressure and an impulse electric current ensuring a
<EMI ID = 4.1>
heating speed intensifies the diffusion process up to a speed higher than the speed of the oxidation processes in the metal, which contributes to the formation of a coating characterized by high adhesion resistance and low porosity .
The parameters that we have chosen for the sintering process ensure such a short thermal action on the diamond that even a temperature exceeding the temperature of destruction of the diamond does not cause its graphitization.
As for the application of a charge on the surface of a metal, it is possible to achieve it either by gas-thermal spraying or by freely forming a layer using a perforated electroconductive element.
In this embodiment, provision is made for the use of either an electroconductive charge or a charge composed of a diamond powder distributed in a perforated element acting as material of the matrix.
The process of the invention does not require any special equipment for applying the load to the metal since the structure of the coating is formed at the sintering stage with high rates of heating of the load.
Therefore, this process is characterized by a
<EMI ID = 5.1>
low energy consumption which does not exceed 0.3 to 0.4 kW-h / kg.
If gas thermal spraying is used, it is recommended to use an electrically conductive charge, the specific electrical resistance of which
<EMI ID = 6.1>
the composition is as follows (% by volume):
- diamond powder 24 to 60
- matrix material, the specific electrical resistance of which is between 0.014 and <EMI ID = 7.1>
The stable passage of a pulse current with a density between 0.3 to 1.5 kA / mm is obtained in the case where the specific electrical resistance of
<EMI ID = 8.1>
the load is carried out in a stable thermal regime contributing to the formation of a diamond coating
<EMI ID = 9.1>
adhesion resistance up to 100 MPa. Raising the electrical resistance above this value leads to the destabilization of the sintering process resulting in the localized melting of the load.
The coatings then obtained are characterized by a high porosity and a low adhesion resistance.
In the event that the electrical resistance
<EMI ID = 10.1>
sintering process does not take place.
The electrical resistance of the charge is determined, in general, by the electrical and physical properties of the matrix material since the diamond powder is characterized by a high specific electrical resistance.
The matrix material having these electrical and physical properties plays the role of a conductor, the active resistance of which generates, under the action of the electric pulse current applied to this load, the generation of heat necessary for sintering the load.
The matrix material also functions as a protective covering which prevents alteration of the diamond during gas thermal spraying.
The lower limit of the specific electrical resistance of the matrix material, i.e. 0.014 <EMI ID = 11.1> maximum of the diamond coating (60%). These coatings are characterized by high resistance to wear and corrosion. It is also possible to use metals with a high melting temperature as the matrix material. The claimed process makes it possible to obtain coatings in the structure of which the physical and mechanical properties of the diamond and of the matrix material have been used to the maximum. The upper limit of electrical resistance
<EMI ID = 12.1>
ohm / m) is determined based on the method of applying the load to the surface of the metal.
To obtain coatings with imposed properties, use is made of a charge composed of a diamond powder distributed by a perforated element placed on the surface of the metal and produced from a material, the specific electrical resistance of which is
<EMI ID = 13.1>
Perforated elements can be used, for example, perforated metal strips or sieves. This element fulfills the functions of the material of the matrix which we have just described above. The passage of the impulse electric current in the direction of the charge towards the metal causes a plastic deformation of the perforated element which ensures the fixing of the diamond on the surface of the metal. By varying the arrangement of the holes in the strip or the screen and their geometry, a content of the diamond powder coating is obtained as a function of the volume which determines the properties of the coating. Thus, the physical and mechanical properties of a coating formed from a filler of a single composition can vary depending on its section. This widens the field of use and the effectiveness of the use of diamond coatings.
The use of perforated elements makes it possible to apply the coatings to complicated geometric surfaces.
The physical and mechanical characteristics of the coatings and their characteristics of use such as: adhesion strength limit, porosity, cutting intensity have been determined using standardized methods.
Concrete examples of the implementation of the process of the invention are given below.
Example 1.
A powder composed of 24% by volume of diamond powder, the particle size of which is 50/40 μm, and of a nickel "plating" powder, whose specific electrical resistance is sprayed, is sprayed by the gas flame method. 0.09-10- ohm / m on a steel blank of a tool intended for
cutting diamond crystals. Electric resistance
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Spraying is carried out at a distance of 200 mm. The thickness of the sprayed layer is 0.1 mm. The blank covered with the charge is placed between electrodes connected to a source of pulsed electric current, it is clamped under a pressure of 26 MPa and it is passed through in the direction of the charge towards the metal by the electric current, the density is 1.08 kA / mm <2>, and the ratio between pulse duration and period is 0.25.
After sintering, the physical and mechanical characteristics of the diamond coating are as follows:
<EMI ID = 15.1>
Example 2.
A charge composed of 60% by volume of diamond powder is sprayed by the gas flame method
<EMI ID = 16.1>
The specific electrical resistance of the load is 1.3-10 - 4 ohm / m. The distance from the spray is 200 mm. The thickness of the sprayed layer is 0.25 mm. The plate covered with the charge is placed between the electrodes connected to a source of impulse electric current, they are tightened under a pressure of 50 MPa and an electric impulse current is applied, which passes through them in the direction of the charge towards the metal of which the density is 0.31 kA / mm <2>, and the ratio between the pulse duration and
the period is 0.5.
After sintering, the physical and mechanical characteristics of the diamond coating are as follows:
<EMI ID = 17.1>
Example 3.
A charge composed of 40% by volume of diamond powder, the particle size of which is 80/63 µm, of 48% by volume of copper and is sprayed onto a steel plate by the gas flame method. 12% by volume of nichrome, of which the electrical resistances
<EMI ID = 18.1>
200 mm, the thickness of the sprayed layer is 0.25 mm. The plate is placed with the charge between the electrodes connected to a source of impulse electric current and tightened under a pressure of
10 MPa and an impulse electric current is applied in the direction of the charge towards the metal with a density of 1.2 to 1.3 kA / mm <2>, and the ratio between the pulse duration and the equal period at 0.30.
After sintering, the physical and mechanical characteristics of the coating are as follows:
<EMI ID = 19.1>
Example 4.
A 0.25 mm thick zinc strip with 0.10 mm diameter holes, including the specific electrical resistance, is placed on a steel blank of a tool for cutting diamond crystals
<EMI ID = 20.1>
holes are completely filled with diamond powder. This done, we connect the strip filled with the powder to bronze electrodes connected to a source of pulsed electric current, we put it under a pressure of 50 MPa and then we make it cross in the direction of the charge towards the metal by an impulse electric current, the density of which is 1.0 kA / mm <2>, and the ratio of the pulse duration to the pulse is 1.0.
After sintering, the physical and mechanical characteristics of the coating are as follows:
<EMI ID = 21.1>
Example 5.
We put on the steel blank of a tool to
roughing diamond crystals, a 0.5 mm thick steel sieve with 0.2 mm diameter holes, the specific electrical resistance of which is 0.1.10-6 ohm / m. We distribute the load containing
24% by volume of diamond powder with a particle size of 163 μm on the sieve so that the holes alone are completely filled with the diamond powder.
The plate formed by the sieve and the powder is connected to the electrodes of a source of impulse electric current, it is put under a pressure of 35 MPa and an electric impulse current is applied, which crosses it in the direction of the charge towards the metal with a density of 0.31 kA / mm <2> with a ratio between the pulse duration and the period of 0.3.
After sintering, the physical and mechanical characteristics of the diamond coating are as follows:
<EMI ID = 22.1>
Example 6.
A nickel sieve, 0.1 mm thick, perforated with 0.05 mm diameter holes and having a resistance is placed on a steel plate.
<EMI ID = 23.1>
distributes the load containing 50% of diamond powder with a particle size of 50/40 un) on the sieve so that only the holes are completely filled with powder. The plate formed of the sieve and of the powder is connected to the electrodes of a pulse electrical current source, it is tightened under a pressure of
10 MPa and an impulse electric current is applied in the direction of the charge to the metal with a density of 1.5 kA / mm and a ratio between the pulse duration and the period equal to 0.3.
The physical and mechanical characteristics of the diamond coating after sintering are as follows.
<EMI ID = 24.1>
CLAIMS
1. A method of forming a diamond coating consisting in applying a filler containing a diamond powder on the surface of a metal then in sintering it, characterized in that the sintering of the filler is carried out under a pressure of 10 to 50 MPa and under the action of an impulse electric current passing through it in the direction of the charge towards the metal whose density is from 0.3 to 1.5 kA / mm, and the ratio between the pulse duration and the period is between 0.25 and 1.0.