CH672320A5

CH672320A5 -

Info

Publication number: CH672320A5
Application number: CH591/87A
Authority: CH
Inventors: Nil Nikolaevich Dorozhkin; Alexandr Mikhailovic Yarkovich; Marat Artemovic Belotserkovsky; Anatoly Mikhailovich Bocharov; Vitaly Alexeevich Vereschagin; Viktor Ivanovich Zhornik; Alexei Georgievich Razumovsky; Nikolai Abramovich Savchenkov
Original assignee: Inst Nadezhnosti I Dolgovechno
Priority date: 1987-02-27
Filing date: 1987-02-18
Publication date: 1989-11-15
Also published as: HUT46375A; GB2201425B; DE3706496C1; HU198414B; GB8703860D0; GB2201425A; JPS63210203A

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines diamanthaltigen Überzuges gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. The present invention relates to a method for producing a diamond-containing coating according to the preamble of patent claim 1.

Das Verfahren wird bei der Herstellung eines diamanthaltigen Werkzeuges für die Bearbeitung von Metallen und nichtmetallischen Werkstoffen Anwendung finden, die im Maschinenbau, der Bau- und Schmuckwarenindustrie, Landwirtschaft und Medizin eingesetzt werden. The process will be used in the manufacture of a diamond-containing tool for the machining of metals and non-metallic materials, which are used in mechanical engineering, the construction and jewelry industry, agriculture and medicine.

Es ist ein Verfahren zur Herstellung von diamanthaltigen Überzügen durch eine elektrolytische Abscheidung eines Metalls aus einem Elektrolyten und durch Befestigung von Diamantteilchen auf der Werkzeugfläche mit dessen Hilfe (SU-Urheberschein 351689, B 24D 17/00 vom 06.07.1970) bekannt. A method for producing diamond-containing coatings by electrolytic deposition of a metal from an electrolyte and by fastening diamond particles to the tool surface with the aid thereof is known (SU copyright certificate 351689, B 24D 17/00 from July 6, 1970).

Der in diesem Verfahren auf dem Werkzeug hergestellte Überzug weist eine niedrige Haftfestigkeit (10 bis 40 MPa), eine hohe Porigkeit und geringe Dicke auf, die durch den Fraktionsbestand des Diamantpulvers bestimmt wird. Dessen Kennwerte sind auf die Unvollkommenheit der Herstellungsbedingungen für den Kontakt zwischen dem aus dem Elektrolyten zu fällenden Metall, dem Diamanten und der Werkzeugfläche zurückzuführen. The coating produced on the tool in this process has a low adhesive strength (10 to 40 MPa), a high porosity and a small thickness, which is determined by the fraction of the diamond powder. Its characteristics are due to the imperfection of the manufacturing conditions for the contact between the metal to be precipitated from the electrolyte, the diamond and the tool surface.

Das Anwendungsgebiet eines derartigen Werkzeuges ist beschränkt. Die Produktivität dieses bekannten Verfahrens ist wegen der niedrigen Bildungsgeschwindigkeit des Überzuges gering. The field of application of such a tool is limited. The productivity of this known method is low because of the slow formation rate of the coating.

Es ist ein weiteres Herstellungsverfahren für einen diamanthaltigen Überzug (JP-PS 51-752, B24D3/06) bekannt, bei welchem auf ein Werkstück ein aus einem Diamantpulver und einem plastischen Grundmetall bestehendes Gemenge aufgetragen und unter dessen anschliessender Dauersinterung in einer zu überwachenden Atmosphäre bei einer Temperatur zusammengepresst wird, die die Zersetzungstemperatur des Diamanten nicht überschreitet. Another manufacturing process for a diamond-containing coating (JP-PS 51-752, B24D3 / 06) is known, in which a mixture consisting of a diamond powder and a plastic base metal is applied to a workpiece and, under the subsequent continuous sintering, in an atmosphere to be monitored is pressed together at a temperature which does not exceed the decomposition temperature of the diamond.

Die nach diesem Verfahren hergestellten Überzüge werden bei deren hoher Haftfestigkeit durch eine hohe Porigkeit (von 20 bis 40%) und eine geringe Diamantkonzentration (bis 40 Vol.-%) gekennzeichnet, wodurch deren kurze Betriebsdauer bedingt ist. The coatings produced by this process are characterized by their high adhesive strength by a high porosity (from 20 to 40%) and a low diamond concentration (up to 40% by volume), which means that their short service life is necessary.

Das Verfahren weist eine niedrige Produktivität, hohe Energieintensität wegen der Anwendung einer leistungsstarken Press-Ausrüstung und einer Dauersinterung in Öfen in einer zu überwachenden Atmosphäre auf. The process has low productivity, high energy intensity due to the use of high-performance pressing equipment and continuous sintering in furnaces in an atmosphere to be monitored.

Darüber hinaus bietet dieses Verfahren keine Möglichkeit, Überzüge auf Werkstücken komplizierter Konfiguration zu erzeugen. In addition, this method does not offer the possibility of producing coatings on workpieces of complicated configuration.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine hohe Produktivität besitzt und gestattet, einen Überzug mit einer hohen Haftfestigkeit und einem hohen Diamantgehalt zu erzeugen. The purpose of the present invention is to provide a method of the type mentioned at the outset which has high productivity and allows a coating with a high adhesive strength and a high diamond content to be produced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren durch die Wahl von Sinterbedingungen zu entwickeln, das eine hohe Produktivität besitzt und die Erzeugung eines Überzuges mit einer hohen Haftfestigkeit und einem hohen Diamantgehalt gewährleistet. The invention has for its object to develop such a method by selecting sintering conditions, which has high productivity and ensures the production of a coating with a high adhesive strength and a high diamond content.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das vorgeschlagene Verfahren gemäss dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 durchgeführt wird. The object is achieved in that the proposed method is carried out in accordance with the characterizing part of patent claim 1.

Das erfindungsgemässe Verfahren sorgt für eine Erhöhung der Haftfestigkeit des Überzuges um 30 bis 50% durch Schaffung von günstigen Bedingungen für den Ablauf von Diffusionsprozes-sen in der Kontaktzone der Gemengeteilchen mit der Metalloberfläche. The method according to the invention increases the adhesive strength of the coating by 30 to 50% by creating favorable conditions for the diffusion processes to take place in the contact zone of the batch particles with the metal surface.

Die Porigkeit der erzeugten Überzüge beträgt maximal 3% durch Realisierung des Effektes der Wannverdichtung bei der Sinterung. The porosity of the coatings produced is a maximum of 3% by realizing the effect of the tub compression during sintering.

Das erfindungsgemässe Verfahren gestattet es, die Produktivität des Vorganges um das 5- bis lOfache gegenüber den bekannten Verfahren durch Schnellerwärmung des Gemenges zu steigern, was durch Wärmeeinwirkung der elektrischen Impulse gesichert wird. The method according to the invention makes it possible to increase the productivity of the process by 5 to 10 times compared to the known methods by rapid heating of the batch, which is ensured by the action of heat from the electrical impulses.

Es ist zweckmässig, im vorgeschlagenen Verfahren ein elektrisch leitendes Gemenge mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von 0,05 • 10-6 bis 0,3 • 10~3 Q • m und der Zusammensetzung (in Vol.-%): It is expedient in the proposed method to use an electrically conductive mixture with a specific electrical resistance of 0.05 • 10-6 to 0.3 • 10 ~ 3 Q • m and the composition (in% by volume):

Diamantpulver 24 bis 60 Diamond powder 24 to 60

Grundmetall mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von (0,014 bis Base metal with a specific electrical resistance of (0.014 to

1,7)-lO^Q-m bis zu 100 1.7) -lO ^ Q-m up to 100

einzusetzen. to use.

Durch den Einsatz eines Gemenges mit derartigen elektro-physikalischen Eigenschaften wird es möglich, Überzüge mit einem maximalen Diamantgehalt (von 60 Vol.-%) zu erzeugen, was ihnen eine hohe Verschleiss- und Korrosionsfestigkeit verleiht. The use of a mixture with such electro-physical properties makes it possible to produce coatings with a maximum diamond content (of 60% by volume), which gives them high wear and corrosion resistance.

Das das Diamantpulver enthaltende Gemenge ist bei der Durchführung des Verfahrens vorteilhafterweise durch dessen Verteilung in einem auf der Metalloberfläche liegenden gelochten Element aufzubringen, das aus einem Werkstoff mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von (0,014 bis 1,7) • IO10-6 £2 ■ m hergestellt ist. The mixture containing the diamond powder is advantageously to be applied when carrying out the method by distributing it in a perforated element lying on the metal surface, which is made of a material with a specific electrical resistance of (0.014 to 1.7) • IO10-6 £ 2 ■ m is made.

Die Verwendung des gelochten Elements gestattet es, Überzüge mit vorbestimmten Eigenschaften in deren Tiefe zu erzeugen. The use of the perforated element makes it possible to produce coatings with predetermined properties in their depth.

Das Verfahren wird wie folgt durchgeführt. The procedure is as follows.

Das Verfahren umfasst die Auftragung eines ein Diamantpulver enthaltenden Gemenges auf eine Metalloberfläche mit dessen anschliessender Sinterung unter einem Druck von 10 bis 50 MPa und unter der Einwirkung elektrischer Impulse mit einer Stromdicke von 0,3 bis 1,5 kA/mm2 bei einem Tastverhältnis von 0,25 bis 1,0 und mit einer Stromrichtung zur Metalloberfläche hin. The method comprises the application of a mixture containing a diamond powder to a metal surface with its subsequent sintering under a pressure of 10 to 50 MPa and under the influence of electrical impulses with a current thickness of 0.3 to 1.5 kA / mm2 at a duty cycle of 0 , 25 to 1.0 and with a current direction towards the metal surface.

Um diamanthaltige Überzüge mit hohen physikalisch-mecha-nischen Eigenschaften zu erzeugen, ist es erforderlich, Bedingungen für den Effekt einer Warmpressung zu schaffen. Diese Bedin5 In order to produce diamond-containing coatings with high physical-mechanical properties, it is necessary to create conditions for the effect of hot pressing. This Bedin5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

672 320 672 320

gungen werden bei Einwirken eines Drucks und eines eine hohe Erwärmungsgeschwindigkeit von (5 bis 8) ■ IO3 ° C/s sichernden elektrischen Impulses auf das Gemenge realisiert. Eine derartige Erwärmungsgeschwindigkeit intensiviert den Ablauf von Diffusionsvorgängen mit einer Geschwindigkeit, die die Ablaufgeschwindigkeit von Oxydationsvorgängen im Metall überschreitet, was die Bildung eines Überzuges mit einer hohen Haftfestigkeit und einer niedrigen Porigkeit bestimmt. This is achieved by applying a pressure and an electrical impulse that ensures a high heating rate of (5 to 8) ■ IO3 ° C / s to the batch. Such a rate of heating intensifies the course of diffusion processes at a rate which exceeds the course of oxidation processes in the metal, which determines the formation of a coating with a high adhesive strength and a low porosity.

Die gewählten Parameter des Sintervorganges gewährleisten eine derart kurzzeitige Wärmeeinwirkung auf den Diamanten, The selected parameters of the sintering process ensure such a brief heat effect on the diamond,

dass er selbst bei einer Temperatur, die die Temperatur der Umwandlung des Diamanten überschreitet, nicht graphitisiert wird. that it is not graphitized even at a temperature that exceeds the temperature of the transformation of the diamond.

Das Gemenge kann auf die Metalloberfläche durch gasthermische Bedampfung oder durch freie Formierung unter Benutzung eines elektrisch leitenden gelochten Elements aufgetragen werden. The batch can be applied to the metal surface by gas thermal vapor deposition or by free formation using an electrically conductive perforated element.

Die Realisierung des Verfahrens unter derartigen Verhältnissen sieht die Verwendung entweder eines elektrisch leitenden Gemenges oder eines ein Diamantpulver enthaltenden Gemenges vor, das in einem elektrisch leitenden gelochten Element verteilt ist, das die Rolle eines Grundmetalls übernimmt. The implementation of the method under such conditions provides for the use of either an electrically conductive mixture or a mixture containing a diamond powder which is distributed in an electrically conductive perforated element which takes on the role of a base metal.

Das erfindungsgemässe Verfahren erfordert keine spezielle Press-Ausrüstung bei Auftragen des Gemenges auf das Metall, weil die Formierung der Struktur des Überzuges auf der Sinterungsstufe bei hohen Erwärmungsgeschwindigkeiten des Gemenges erfolgt. The method according to the invention does not require any special pressing equipment when applying the batch to the metal, because the structure of the coating is formed on the sintering stage at high rates of heating of the batch.

Deshalb wird das Verfahren durch eine hohe Produktivität von 0,6 is 1 m2/h und einen niedrigen Energieaufwand von 0,3 bis 0,4 kW/kg gekennzeichnet. Therefore, the process is characterized by a high productivity of 0.6 to 1 m2 / h and a low energy consumption of 0.3 to 0.4 kW / kg.

Für die gasthermische Bedampfung wird empfohlen, ein elektrisch leitendes Gemenge mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von 0,05 • IO-6 bis 0,3 • IO-3 fi-m einzusetzen, das die folgende Zusammensetzung (in Vol.-%) aufweist: For gas-thermal vapor deposition, it is recommended to use an electrically conductive mixture with a specific electrical resistance of 0.05 • IO-6 to 0.3 • IO-3 fi-m, which has the following composition (in% by volume):

Diamantpulver 24 bis 60 Diamond powder 24 to 60

1,7)-10-6 £2-m bis zu 100 1.7) -10-6 lbs 2-m up to 100

Die elektrischen Impulse mit einer Stromdichte von 0,3 bis 1,5 kA/mm2 fliesst in dem Fall stabil, wenn der spezifische elektrische Widerstand des Gemenges unterhalb von 0,3 • 10~3 Q • m bleibt. Das Gemenge wird unter stabilen Temperaturverhältnissen und unter Bildung eines eine Porigkeit von unter 3% und eine Haftfestigkeit von bis zu 100 MPa aufweisenden diamanthaltigen Überzuges gesintert. Ein Überschreiten dieses Widerstandswertes fuhrt zu einer Instabilisierung des Sintervorganges unter lokalem Ausschmelzen im Gemenge an manchen Stellen. Die hergestellten Überzüge werden dann durch eine hohe Porigkeit, niedrige Haftfestigkeit gekennzeichnet. The electrical impulses with a current density of 0.3 to 1.5 kA / mm2 flow stably in the case when the specific electrical resistance of the batch remains below 0.3 • 10 ~ 3 Q • m. The mixture is sintered under stable temperature conditions and with the formation of a diamond-containing coating having a porosity of less than 3% and an adhesive strength of up to 100 MPa. Exceeding this resistance value leads to an instability of the sintering process with local melting in the batch in some places. The coatings produced are then characterized by high porosity and low adhesive strength.

Bei Verwendung des Gemenges mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von unter 0,05 • 10""6 Q • m findet keine Sinterung statt. When using the batch with a specific electrical resistance of less than 0.05 • 10 "" 6 Q • m, no sintering takes place.

Der erforderliche elektrische Widerstand des Gemenges wird im wesentlichen durch die elektrophysikalischen Eigenschaften des Grundmetalls bestimmt, denn das Diamantpulver besitzt einen hohen spezifischen elektrischen Widerstand. The required electrical resistance of the mixture is essentially determined by the electrophysical properties of the base metal, because the diamond powder has a high specific electrical resistance.

Das Grundmetall mit derartigen elektrophysikalischen Eigenschaften übernimmt die Rolle eines Leiters, dessen Wirkwiderstand eine für die Sinterung des Gemenges erforderliche Wärmemenge im Vorgang unter der Einwirkung der elektrischen Impulse mit den Sollparametern auf dieses entwickelt. The base metal with such electrophysical properties takes on the role of a conductor, the effective resistance of which develops a quantity of heat required for the sintering of the batch in the process under the influence of the electrical impulses with the target parameters on it.

Das Grundmetall tritt auch als Plattierschicht auf, die einer Umwandlung des Diamanten bei der gasthermisehen Bedampfung entgegenwirkt. The base metal also occurs as a cladding layer, which counteracts a conversion of the diamond during gas-vapor deposition.

Die untere Grenze von 0,014-10"6 lQ-m des spezifischen elektrischen Widerstandes des Grundmetalls wird durch den maximalen Diamantgehalt (60 Vol.-%) im Überzug festgelegt. Derartige Überzüge besitzen eine hohe Verschleiss- und Haftfestigkeit. Als Grundmetall können Metalle mit einer hohen Schmelztemperatur eingesetzt werden. Das Verfahren gestattet, Überzüge zu erzeugen, in deren Struktur die physikalisch-mechanischen Eigenschaften des Diamanten und des Grundmetalls im Höchstmass zur Geltung kommen. The lower limit of 0.014-10 "6 lQ-m of the specific electrical resistance of the base metal is determined by the maximum diamond content (60 vol.%) In the coating. Such coatings have a high wear and adhesive strength. Metals with a The process allows coatings to be produced in whose structure the physical-mechanical properties of the diamond and the base metal are shown to the fullest extent.

Die obere Grenze von 1,7 • IO-6 £2-m des spezifischen elektrischen Widerstandes des Grundmetalls wird durch die Methode der Auftragung des Gemenges auf die Metalloberfläche bestimmt. The upper limit of 1.7 • IO-6 £ 2-m of the specific electrical resistance of the base metal is determined by the method of applying the batch to the metal surface.

Um Überzüge mit vorgegebenen Eigenschaften zu erzeugen, wird ein aus einem Diamantpulver bestehendes Gemenge eingesetzt, das in einem auf der Metalloberfläche liegenden gelochten Element verteilt ist, das aus einem Metall mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von (0,014 bis 1,7) • IO-6 Q • m hergestellt ist. In order to produce coatings with specified properties, a mixture consisting of a diamond powder is used, which is distributed in a perforated element lying on the metal surface and made of a metal with a specific electrical resistance of (0.014 to 1.7) • IO-6 Q • m is produced.

Als gelochtes Element kommen Metallbänder mit Löchern oder Gitter in Betracht. Es übernimmt die Rolle des oben beschriebenen elektrisch leitenden Grundmetalls. Beim Durch-fluss der elektrischen Impulse in Richtung auf die Metalloberfläche hin wird das gelochte Element plastisch verformt, wodurch der Diamant auf der Metalloberfläche befestigt wird. In Abhängigkeit von der Anordnung der Löcher und deren Geometrie wird ein variabler Gehalt an Diamantpulver im Volumen des Überzuges erreicht, was seine Eigenschaften festlegt. Dieser aus dem Gemenge gleicher Zusammensetzung gebildete Überzug kann über dessen Querschnitt abweichende physikalisch-mechanische Kennwerte aufweisen. Dies erweitert den Anwendungsbereich und die Effektivität der diamanthaltigen Überzüge. Die Verwendung der gelochten Elemente gestattet es, komplizierte geometrische Oberflächen zu beschichten. Metal strips with holes or grids can be considered as the perforated element. It takes on the role of the electrically conductive base metal described above. When the electrical impulses flow in the direction of the metal surface, the perforated element is plastically deformed, as a result of which the diamond is attached to the metal surface. Depending on the arrangement of the holes and their geometry, a variable content of diamond powder in the volume of the coating is achieved, which determines its properties. This coating, which is formed from the mixture of the same composition, can have different physical-mechanical characteristics across its cross section. This extends the area of application and the effectiveness of the diamond-containing coatings. The use of the perforated elements allows complex geometric surfaces to be coated.

Die physikalisch-mechanischen und die Betriebseigenschaften der Überzüge, wie sie Haftfestigkeit, Porigkeit, Schneidbedingungen sind, wurden nach Standardmethoden ermittelt. The physical-mechanical and the operating properties of the coatings, such as adhesive strength, porosity, cutting conditions, were determined using standard methods.

Nachstehend sind Ausfuhrungsbeispiele des erfindungsge-mässen Verfahrens beschrieben Exemplary embodiments of the method according to the invention are described below

Beispiel 1 example 1

Ein zu 24 Vol.-% aus durch Nickel mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von 0,09 • IO-6 Q ■ m plattiertem Diamantpulver einer Korngrösse von 50 bis 40 (im bestehendes Gemenge wird im Gasflammenverfahren auf ein getrenntes Stahlwerkstück zum Schneiden von Diamantkristallen aufgedampft. Das Gemenge weist einen spezifischen elektrischen Widerstand von 2,0• 10~5 fi-m auf. Die Bedampfungsentfernung beträgt 200 mm, die Dicke der Aufdampfschicht 0,1 mm. Das Werkstück wird mit dem Gemenge zwischen den an eine Impulsstromquelle angeschlossenen Elektroden angeordnet, unter einem Druck von 26 MPa zusammengepresst, worauf durch dieses elektrische Impulse mit einer Stromdichte von 1,08 kA/mm2 bei einem Tastverhältnis von 0,25 in Richtung auf die Metalloberfläche hin durchgelassen werden. A 24 vol .-% of nickel powder with a specific electrical resistance of 0.09 • IO-6 Q ■ m diamond powder with a grain size of 50 to 40 (in the existing batch is vapor-deposited on a separate steel workpiece for cutting diamond crystals The mixture has a specific electrical resistance of 2.0 • 10 ~ 5 fi-m. The evaporation distance is 200 mm, the thickness of the vapor deposition layer is 0.1 mm. The workpiece is placed with the mixture between the electrodes connected to a pulse current source , pressed together under a pressure of 26 MPa, whereupon electrical impulses with a current density of 1.08 kA / mm 2 and a duty cycle of 0.25 are transmitted through this towards the metal surface.

Nach der Sinterung weist der diamanthaltige Überzug folgende physikalisch-mechanische Kennwerte auf: After sintering, the diamond-containing coating has the following physical-mechanical characteristics:

Haftfestigkeit, MPa 75 Adhesive strength, MPa 75

Porigkeit» % 2 Porosity »% 2

Schneidbedingungen, mg/min 1,75 Cutting conditions, mg / min 1.75

Beispiel 2 Example 2

Ein zu 60 Vol.-% aus durch Silber mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von 0,016-10-6 Q • m plattiertem Diamantpulver der Korngrösse von 50 bis 40 (im bestehendes Gemenge wird im Glasflammenverfahren auf eine Stahlplatte aufgedampft. Das Gemenge weist einen spezifischen elektrischen Widerstand von 1,3 • IO"4 fì • m auf. Die Bedampfungsentfernung A 60 vol .-% of silver-plated with a specific electrical resistance of 0.016-10-6 Q • m diamond powder with a grain size of 50 to 40 (in the existing batch is vapor-deposited on a steel plate using the glass flame method. The batch has a specific electrical Resistance of 1.3 • IO "4 fì • m. The vapor deposition distance

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

672 320 672 320

4 4th

beträgt 200 mm, die Dicke der Aufdampfschicht 0,25 mm. Die Platte mit dem Gemenge wird zwischen den an eine Impulsstromquelle angeschlossenen Elektroden angeordnet, unter einem Druck von 50 MPa zusammengepresst, worauf durch diese elektrische Impulse mit einer Stromdichte von 0,31 kA/mm2 bei einem Tastverhältnis von 0,5 in Richtung auf die Metalloberfläche hin durchgelassen werden. is 200 mm, the thickness of the vapor deposition layer is 0.25 mm. The plate with the mixture is placed between the electrodes connected to a pulse current source, compressed under a pressure of 50 MPa, whereupon electrical impulses with a current density of 0.31 kA / mm 2 and a duty cycle of 0.5 towards the metal surface be let through.

Haftfestigkeit, MPa 65 Adhesive strength, MPa 65

Porigkeit, % 1 Porosity,% 1

Beispiel 3 Example 3

Ein zu 40 Vol.-% aus Diamantpulver der Korngrösse von 80 bis 63 (xm, zu 48 Vol.-% aus Kupfer und zu 12,0 Vol.-% aus Nichrom mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von 0,018-10"6 bzw. 1,1- 10"6 £2 ■ m bestehendes Gemenge wird im Gasflammenverfahren auf eine Stahlplatte aufgedampft. Das Gemenge weist einen spezifischen elektrischen Widerstand von 0,1 bis 0,3 • 10~3 £2 • m auf. Die Bedampfungsentfernung beträgt 200 mm, die Dicke der Aufdampfschicht 0,25 mm. Die Platte mit dem Gemenge wird zwischen den an eine Impulsstromquelle angeschlossenen Elektroden angeordnet, unter einem Druck von 10 MPa zusammengepresst, worauf durch diese elektrische Impulse mit einer Stromdichte vonl,2 bis 1,3 kA/mm2 bei einem Tastverhältnis von 0,30 in Richtung auf die Metalloberfläche hin durchgelassen werden. 40 vol.% Of diamond powder with a grain size of 80 to 63 (xm, 48 vol.% Of copper and 12.0 vol.% Of nichrome with a specific electrical resistance of 0.018-10 "6 or 1.1-10 "6 £ 2 ■ m existing mixture is vapor-deposited on a steel plate using the gas flame method. The mixture has a specific electrical resistance of 0.1 to 0.3 • 10 ~ 3 £ 2 • m. The evaporation distance is 200 mm, the thickness of the vapor deposition layer 0.25 mm The plate with the mixture is placed between the electrodes connected to a pulse current source, compressed under a pressure of 10 MPa, whereupon electrical impulses with a current density of 1.2 to 1.3 kA / mm2 with a duty cycle of 0.30 in the direction of the metal surface.

Haftfestigkeit, MPa 90 Adhesive strength, MPa 90

Porigkeit, % 3 Porosity,% 3

Beispiel 4 Example 4

Auf einem Stahlwerkstück für ein Werkzeug zum Drehen von Diamantkristallen wird ein 0,25 mm dickes Zinkband mit Löchern von 0,10 mm Durchmesser und mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von 0,06 • IO-6 Q ■ m angeordnet. Ein 25 Vol.-% Diamantpulver der Korngrösse von 80 bis 63 (im enthaltendes Gemenge wird über das Band in der Weise verteilt, dass nur die Löcher mit dem Diamantpulver ganz aufgefüllt sind. Die Platte mit dem Band und dem Pulver wird zwischen den an eine Impulsstromquelle angeschlossenen Bronzeelektroden untergebracht, unter einem Druck von 50 MPa zusammengepresst, worauf durch diese elektrische Impulse mit einer Stromdichte von 1,0 kA/mm2 bei einem Tastverhältnis von 1,0 in Richtung auf die Metalloberfläche hin durchgelassen werden. A 0.25 mm thick zinc strip with holes of 0.10 mm in diameter and with a specific electrical resistance of 0.06 • IO-6 Q ■ m is arranged on a steel workpiece for a tool for turning diamond crystals. A 25 vol .-% diamond powder with a grain size of 80 to 63 (in the mixture contained is distributed over the belt in such a way that only the holes are completely filled with the diamond powder. The plate with the belt and the powder is between the one Bronze electrodes connected to the pulse current source, compressed under a pressure of 50 MPa, whereupon electrical impulses with a current density of 1.0 kA / mm 2 and a duty cycle of 1.0 are passed through them towards the metal surface.

Haftfestigkeit, MPa 80 Adhesive strength, MPa 80

5 Porigkeit, % unterhalb von 1 5 porosity,% below 1

Schneidbedingungen, mg/min 1,87 Cutting conditions, mg / min 1.87

Beispiel 5 Example 5

io Auf einem Stahlwerkstück für ein Werkezug zum Schruppen von Diamantkristallen wird ein 0,5 starkes Stahlgitter mit Löchern von 0,2 mm Durchmesser und mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von 0,1 • 10"6 ■ m angeordnet. Ein 24 Vol.-% Diamantpulver der Korngrösse 163 [im enthaltendes Gemenge 15 wird über das Gitter derart verteilt, dass nur die Löcher mit dem Diamantpulver ganz aufgefüllt sind. Die Platte mit dem Gitter und dem Pulver wird zwischen den an eine Impulsstromquelle angeschlossenen Elektroden angeordnet, unter einem Druck von 35 MPa zusammengepresst, worauf durch diese elektrische 20 Impulse mit einer Stromdichte von 0,31 kA/mm2 bei einem Tastverhältnis von 0,3 in Richtung auf die Metalloberfläche hin durchgelassen werden. io On a steel workpiece for a tool for roughing diamond crystals, a 0.5 strong steel grid with holes of 0.2 mm diameter and with a specific electrical resistance of 0.1 • 10 "6 ■ m is arranged. A 24 vol .-% Diamond powder of grain size 163 [in the mixture 15 contained therein is distributed over the grid such that only the holes are completely filled with the diamond powder. The plate with the grid and the powder is placed between the electrodes connected to a pulse current source, under a pressure of 35 MPa compressed, whereupon these 20 electrical impulses with a current density of 0.31 kA / mm 2 are transmitted in the direction of the metal surface with a pulse duty factor of 0.3.

25 25th

Haftfestigkeit, MPa 85 Adhesive strength, MPa 85

Porigkeit, % unterhalb von 1 Porosity,% below 1

Schneidbedingungen, mp/min 1,91 Cutting conditions, mp / min 1.91

30 30th

Beispiel 6 Example 6

Auf einer Stahlplatte wird ein 0,1 mm starkes Nickelgitter mit Löchern von 0,05 mm Durchmesser und mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von 0,12 • 10"6 Q • m angeordnet. Ein 50 35 Vol.-% Diamantpulver der Korngrösse von 50 bis 40 um enthaltendes Gemenge wird über das Gitter in der Weise verteilt, dass nur die Löcher mit dem Pulver ganz aufgefüllt sind. Die Platte mit dem Gitter und dem Pulver wird zwischen den an eine Impulsstromquelle angeschlossenen Elektroden untergebracht, unter 40 einem Druck von 10 MPa zusammengepresst, worauf durch diese elektrische Impulse mit einer Stromdichte von 1,5 kA/mm2 bei einem Tastverhältnis von 0,3 in Richtung auf die Metalloberfläche hin durchgelassen werden. A 0.1 mm thick nickel grid with holes of 0.05 mm in diameter and with a specific electrical resistance of 0.12 • 10 "6 Q • m is arranged on a steel plate. A 50 35% by volume diamond powder with a grain size of 50 Batch containing up to 40 µm is distributed over the grid so that only the holes are completely filled with the powder, and the plate with the grid and powder is placed between the electrodes connected to a pulse current source, under 40 a pressure of 10 MPa pressed together, whereupon these electrical impulses with a current density of 1.5 kA / mm2 are passed through at a pulse duty factor of 0.3 in the direction of the metal surface.

Nach der Sinterung besitzt der diamanthaltige Überzug fol-45 gende physikalisch-mechanische Kennwerte: After sintering, the diamond-containing coating has the following physical-mechanical characteristics:

Haftfestigkeit, MPa 70 Adhesive strength, MPa 70

Porigkeit, % unterhalb von 1 Porosity,% below 1

Claims

672 320

1.7) - lO ^ Q-m up to 100

is used.

1. A method for producing a diamond-containing coating, in which a mixture containing a diamond powder is applied to a metal surface and sintered, characterized in that the mixture under a pressure of 10 to 50 MPa and under the action of electrical pulses with a current density of 0, 3 to 1.5 kA / mm2 with a pulse duty factor of 0.25 to 1.0 and with a current direction towards the metal surface.

2. The method according to claim 1, characterized in that an electrically conductive mixture with a specific electrical resistance of 0.05 • 10 ~ 6 to 0.3-10 "3 H-m and the composition (in vol .-%):

Diamond powder 24 to 60

Base metal with a specific electrical resistance of (0.014 to

2nd

PATENT CLAIMS

3. The method according to claim 1, characterized in that the mixture containing the diamond powder is applied by its distribution in a perforated element lying on the metal surface, which consists of a material with a specific electrical resistance of (0.014 to 1.7) • 10 ~ 6 Q • m is produced.