CS257151B1 - Diamond composite material - Google Patents
Diamond composite material Download PDFInfo
- Publication number
- CS257151B1 CS257151B1 CS863000A CS300086A CS257151B1 CS 257151 B1 CS257151 B1 CS 257151B1 CS 863000 A CS863000 A CS 863000A CS 300086 A CS300086 A CS 300086A CS 257151 B1 CS257151 B1 CS 257151B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- diamond
- composite material
- volume
- titanium
- copper
- Prior art date
Links
- 239000010432 diamond Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 21
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010974 bronze Substances 0.000 claims abstract description 8
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- LJCNRYVRMXRIQR-OLXYHTOASA-L potassium sodium L-tartrate Chemical compound [Na+].[K+].[O-]C(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O LJCNRYVRMXRIQR-OLXYHTOASA-L 0.000 claims description 7
- 235000011006 sodium potassium tartrate Nutrition 0.000 claims description 7
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 6
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 4
- 239000001476 sodium potassium tartrate Substances 0.000 claims description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 3
- AVTYONGGKAJVTE-UHFFFAOYSA-L potassium tartrate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O AVTYONGGKAJVTE-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000003913 materials processing Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
Diamantový kompozitní materiál sestávající z 50 % obj. diamantu a 50 % obj. titanového bronze obsahujícího 70 % hmot. mědi, 20 % hmot. cínu a 10 % hmot. titanu, a slinovaný při teplotě v rozmezí 900 až 940 °C, kde prášková elektrolytická mě3 tvořící součást titanového bronze obsahuje jako stabilizující přísadu 0,08 až 0,13 % hmot. vinanu sodno-draselného.Diamond composite material consisting of 50% by volume diamond and 50% by volume of titanium bronze containing 70 wt. % copper, 20 wt. % tin and 10 wt. titanium and sintered at a temperature in the range of 900 to 940 ° C, where the powder electrolytic cell part of titanium bronze contains as stabilizing additive 0.08 to 0.13% wt. potassium potassium tartrate.
Description
Vynález se týká diamantového kompozitního materiálu, vhodného zejména ke zhotovení nástrojů pro zpracování tvrdých látek.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a diamond composite material, particularly suitable for making hard material processing tools.
Ke zpracování tvrdých materiálů se s výhodou používá diamantových nástrojů, což se příznivě projevuje ve zvýšení produktivity práce, zejména v oborech zpracování kamene a sklářství. Diamantové kompozitní materiály musí být především tvrdé a houževnaté. Tvrdost jim dodává diamantová složka, houževnatost poskytuje kovová pájka.i Při výrobě diamantových kompozit se s výhodou využívá mikrokrystalických zrn, které při výrobě diamantů vznikají v převládající míře a pro přímou technickou aplikaci jsou nepoužitelná.Diamond tools are advantageously used for hard materials processing, which has a positive effect on labor productivity, especially in the fields of stone processing and glass industry. Above all, diamond composite materials must be hard and tough. The hardness is provided by the diamond component, the toughness is provided by the metal solder. In the manufacture of diamond composites, microcrystalline grains are used which are predominantly formed in the manufacture of diamonds and are unusable for direct technical application.
Mezi základní problémy v technologii diamantových kompozit patří výběr pojivá. Vhodné pojivo musí mít dobrou smáčivost a vytvářet s povrchem diamantových zrn pevnou vazbu. Takové vlastnosti mají například kovové pájky, které vytvářejí při poměrně nízké teplotě karbidy.Among the basic problems in diamond composite technology is the choice of binder. A suitable binder must have good wettability and form a strong bond with the diamond grain surface. Such properties have, for example, metal solders which form carbides at a relatively low temperature.
Tak je například známá pájka složená ze 70 % hmot. mědi, 20 % hmot. cínu a 10 % hmot. titanu (Najdič J. V. a kol.: CPoroškovaja metalurgija (1973) 715). Kovové slitinové pájky s vyšším bodem tání jsou pro přípravu diamantových kompozit méně vhodné, neboř při vyšších teplotách dochází vedle tvorby karbidu též ke grafitizaci diamantu, což je nežádoucí. Dalším procesem, který má negativní vliv namechanické vlastnosti kompozita je změna fázového složení pájky.For example, a solder composed of 70 wt. % copper, 20 wt. % tin and 10 wt. titanium (Najdič J.V. et al .: CPoroshkovaya metallurgy (1973) 715). Higher melting point metal alloy solders are less suitable for the preparation of diamond composites, since at higher temperatures, in addition to carbide formation, diamond graphitization occurs, which is undesirable. Another process that has a negative effect on the mechanical properties of the composite is to change the phase composition of the solder.
Je známo, že ještě pod teplotou 1 000 °C dochází ke změně fázového složeni pájky doprovázené poklesem její tvrdosti a při překročeni teploty 1 000 °C dokonce dochází k porušení diamantových zrn. (Dvořáková H.: Kovové materiály 5 (1985) 629).It is known that even below 1000 ° C, the phase composition of the solder changes, accompanied by a decrease in its hardness, and even when the temperature exceeds 1000 ° C, diamond grains even break. (Dvořáková H .: Metallic Materials 5 (1985) 629).
Jak je známo, hlavní surovinou pro přípravu bronze je prášková měd se stabilizační přísadou zabraňující oxidaci mědi. Elektrolyticky připravená měd s obsahem kyslíku 0,02 až 0,05 % se stabilizuje antioxidačními činidly jakými jsou fosfor, bor nebo lithium (Yearbook of Science and Technology, Mc Graw-Hill 1971). Do elektrolytické mědi s obsahem kyslíku 0,3 % se jako stabilizační složka přidává vinan sodno-draselný (tzv. Seignettova sůl), jehož množství v mědi není normou CSN 420 802 přesně stanoveno. Při studiu vlivu technologie na vlastnosti diamantových kompozit bylo zjištěno, že množství Seignettovy soli, přidávané k práškové mědi má vliv na její mechanické vlastnosti. V průběhu přípravy kompozit dochází v důsledku tepelného rozkladu Seignettovy soli k vývoji plynů, které zvyšují porezitu kompozita a snižují trvanlivost nástrojů vyrobených z takových kompozitních materiálů.As is known, the main raw material for the preparation of bronze is copper powder with a stabilizing additive preventing copper oxidation. Electroplated copper with an oxygen content of 0.02 to 0.05% is stabilized with antioxidants such as phosphorus, boron or lithium (Yearbook of Science and Technology, Mc Graw-Hill 1971). Sodium potassium tartrate (the so-called Seignette's salt) is added to the electrolytic copper with an oxygen content of 0.3%, the amount of which in the copper is not precisely determined by CSN 420 802. In studying the influence of technology on the properties of diamond composites, it was found that the amount of Seignette salt added to the copper powder had an effect on its mechanical properties. During the preparation of the composites, due to the thermal decomposition of the Seignette salt, gases develop which increase the porosity of the composite and reduce the durability of the tools made of such composite materials.
Uvedené nedostatky lze odstranit zlepšením a upravením složení diamantového kompozitního materiálu (z diamantové frakce a stabilizované mědi v bronzové vazbě), vhodné pro výrobu nástrojů k řezání kamene a k broušení skla.These shortcomings can be overcome by improving and adjusting the composition of the diamond composite material (of the diamond fraction and stabilized copper in a bronze weave) suitable for making stone cutting and glass cutting tools.
Předmětem vynálezu je diamantový kompozitní materiál vhodný pro výrobu nástrojů k řezání kamene a k broušení skla sestávající z 50 % obj. diamantu a 50 % obj. titanového bronze obsahujícího 70 % hmot. mědi, 20 % hmot. cínu a 10 í hmot. titanu, a slinovaný při teplotě v rozmezí 900 až 940 °C. Podstatou vynálezu je složení, při kterém prášková elektrolytická měd tvořící součást titanového bronze obsahuje jako stabilizující přísadu 0,08 až 0,13 hmot. vinanu sodno-draselného.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a diamond composite material suitable for making stone cutting and glass cutting tools consisting of 50% by volume diamond and 50% by volume titanium bronze containing 70% by weight. % copper, 20 wt. tin and 10 wt. titanium, and sintered at a temperature in the range of 900 to 940 ° C. The present invention provides a composition in which the powdered electrolytic copper forming part of titanium bronze contains 0.08 to 0.13 wt. sodium potassium tartrate.
Výhody tohoto řešení jsou zřejmé z následujících příkladů provedení.The advantages of this solution are evident from the following examples.
Příklad 1Example 1
Kompozitní materiál s nižší stabilizační přísadou.Composite material with lower stabilizing additive.
K výrobě kompozitního materiálu se použije směs obsahující 38 % obj. diamantů a 62 % obj. práškové směsi o složení 70 % hmot. Cu, 20 % hmot. Sn, 10 % hmot. Ti, v níž elektrolytická měd se stabilizuje 0,1 % Seignettovy soli. Po slisování tlakem 400 MPa se připravený segment slinuje při tepotě 930 °C a po lOminutové prodlevě zakalí na teplotu místnosti.A mixture containing 38% by volume of diamonds and 62% by volume of a powder mixture of 70% by weight is used to make the composite material. Cu, 20 wt. Sn, 10 wt. Those in which the electrolytic copper is stabilized with 0.1% Seignette's salt. After pressing at 400 MPa, the prepared segment is sintered at a temperature of 930 ° C and after a 10 minute delay it becomes cloudy to room temperature.
Příklad 2Example 2
Kompozitní materiál s vyšší stabilizační přísadou.Composite material with higher stabilizing additive.
K výrobě kompozitního materiálu se použije směs obsahující 38 % obj. diamantů a 62 % obj. práškové směsi o složení 70 % hmot. Cu, 20 % hmot. Sn, 10 % hmot. Ti v níž elektrolytická měd je stabilizována 0,2 % Seigmattovy soli. po slisováni tlakem 400 MPa se připravený segment slinuje při teplotě 930 °C a po lOminutové prodlevě zakalí na teplotu místnosti.A mixture containing 38% by volume of diamonds and 62% by volume of a powder mixture of 70% by weight is used to make the composite material. Cu, 20 wt. Sn, 10 wt. Those in which the electrolytic copper is stabilized with 0.2% Seigmatt's salt. after compression at 400 MPa, the prepared segment is sintered at 930 ° C and after a 10 minute delay it becomes cloudy to room temperature.
Kompozitní materiál dle příkladu 2 vykazuje ve srovnání s diamantovým kompozitem dle příkladu 1 3krát nižší pevnost a přičemž jeho porezita je o 40 % vyšší.The composite material of Example 2 exhibits a 3 times lower strength compared to the diamond composite of Example 1, and its porosity is 40% higher.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS863000A CS257151B1 (en) | 1986-04-25 | 1986-04-25 | Diamond composite material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS863000A CS257151B1 (en) | 1986-04-25 | 1986-04-25 | Diamond composite material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS300086A1 CS300086A1 (en) | 1987-09-17 |
| CS257151B1 true CS257151B1 (en) | 1988-04-15 |
Family
ID=5368811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS863000A CS257151B1 (en) | 1986-04-25 | 1986-04-25 | Diamond composite material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS257151B1 (en) |
-
1986
- 1986-04-25 CS CS863000A patent/CS257151B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS300086A1 (en) | 1987-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4270952A (en) | Process for preparing titanium carbide-tungsten carbide base powder for cemented carbide alloys | |
| US3490901A (en) | Method of producing a titanium carbide-containing hard metallic composition of high toughness | |
| US2814566A (en) | Boron and carbon containing hard cemented materials and their production | |
| JP2668955B2 (en) | Double boride-based sintered body and method for producing the same | |
| JPS5823457B2 (en) | Tough cermet | |
| US4839315A (en) | Process for the production of ceramic materials having heat and wear resistance | |
| CS257151B1 (en) | Diamond composite material | |
| US3110589A (en) | Molybdenum-titanium-silicon-nitrogen products and process for making same | |
| US4880600A (en) | Method of making and using a titanium diboride comprising body | |
| US4859124A (en) | Method of cutting using a titanium diboride body | |
| JPS5946907B2 (en) | Sintered cermets for wear-resistant materials and tools | |
| JPS62127448A (en) | Electrode material for electric discharge machining and its production | |
| CA1073474A (en) | Process for preparing titanium carbide base powder for cemented carbide alloys | |
| JP2569588B2 (en) | Tungsten carbide based cemented carbide with excellent wear resistance and toughness | |
| US4092156A (en) | Process for preparing titanium carbide base powder for cemented carbide alloys | |
| US3184834A (en) | Selected mo-nb-si-ti compositions and objects thereof | |
| JPH0478584B2 (en) | ||
| JPH0768600B2 (en) | Compound boride sintered body | |
| KR910001584B1 (en) | Method for producing Cu-W small alloys for electrodes with hardness of 100kg / mm2 or more | |
| WO1984004713A1 (en) | Method of making and using a titanium diboride comprising body | |
| JPH0127142B2 (en) | ||
| JPS62127449A (en) | Electrode material for electric discharge machining and its production | |
| JPH075384B2 (en) | Cubic boron nitride based sintered body | |
| KR820001538B1 (en) | Process for preparing titanium carbide-tungsten carbide base powder for cemented carbide alloys | |
| KR970008703B1 (en) | Method for manufacturing chromium carbide cermet by slip casting |