Карбонитрация алмазоносной ленты на основе железа и его сплавов - Хлыбов, А. А.; Колосова, Т. М.; Беляев, Е. С.; Беляева, С. С. (Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова, 2020)
Представлены результаты исследования структуры и свойств алмазосодержащих листовых материалов, предназначенных для изготовления тонких отрезных кругов для операций разделения изделий в микроэлектронике. Рассматриваемый алмазосодержащий материал изготовлен на базе металлической связки системы «железо – медь – никель». Структурная композиция, обеспечивающая работоспособность инструмента, создана путем прокатки порошковой шихты в ленту, спекания прокатной ленты, многостадийной уплотняющей, совмещенной с механико-термической обработкой и заключительной химико-термической обработкой готовых отрезных кругов. Механико-термическая обработка совмещает этапы уплотнения до беспористого состояния инструментальной ленты и позволяет увеличить прочность связки в алмазосодержащем инструменте за счет создания работоспособной дислокационной структуры. Механизмы дисперсионного упрочнения подразделяются на основные и косвенные. Основные базируются на том, что дисперсные частицы являются препятствиями для движения дислокаций, косвенные связанны с влиянием дисперсных частиц на характер субструктуры. К основным упрочняющим фазам относятся карбиды, нитриды, карбонитриды, интерметаллиды. Химико-термическая обработка (карбинитрация) формирует в структуре дисперсные нитриды и карбонитриды, что создает дополнительные препятствия для движения дислокации, увеличивая прочность связки согласно принципам дисперсионного твердения. В результате комплексной обработки, направленной на формирование структуры металлической связки тонких алмазосодержащих отрезных кругов, достигнута микротвердость в наружном слое отрезного круга до 8250 МПа, а во внутреннем гетерофазном слое – до 4150 МПа. Высокая микротвердость в наружном слое отрезного круга позволила снизить радиальный износ до 26 мкм на 100 м суммарного пути резания при скорости вращения 34000 мин–1 и максимальной предельной разрушающей подаче 95…103 мм/с (при резке высокотвердых хрупких материалов) по сравнению с отрезными кругами, полученными то аналогичной технологии, но не подвергнутыми заключительной химико-термической обработке. В рассмотренном случае химико-термическая обработка, проводимая на тонких отрезных кругах, существенно повышает их ресурс работы.