Dobór metalicznej fazy wiążącej i sposobu jej wprowadzania do kompozytu diamentowo-metalowego

Monografia ukazała się w ramach cyklu wydawniczego „Prace Instytutu Obróbki Skrawaniem. Zeszyty Naukowe”, nr 77, 1994 r.
W pracy omówiono spiekanie wysokociśnieniowe proszku diamentowego o wielkości cząstek 3-5 mikrometrów z 4-procentowym udziałem tytanu, wprowadzanym równymi sposobami. Zastosowano mieszanie mechaniczne proszku diamentowego i tytanowego, mieszanie mechaniczne proszku diamentowego z wodorkiem tytanu (ulegającym rozkładowi bezpośrednio przed procesem spiekania), następnie metalizację PVD proszku diamentowego. Stwierdzono znaczący wpływ metod wprowadzania tytanu na mikrostrukturę, skład fazowy, właściwości mechaniczne i użytkowe kompozytów diamentowo-metalowych przeznaczonych na ostrza narzędzi skrawających. Dużą jednorodność struktury uzyskano w przypadku kompozytów otrzymanych z diamentu metalizowanego (dominują w nich połączenia typu diament-TiC-diament). Kompozyty te wykazały większą twardość w porównaniu do pozostałych wariantów kompozytów diamentowo-tytanowych, mniejszy udział grafitu i mniejszą odporność na zużywanie. W przypadku kompozytów przygotowanych metodą mieszania mechanicznego proszków uzyskano strukturę nieciągłą, typu aglomeratowego, ze skupiskami węglika tytanu. Występują w nich połączenia typu diament-diament oraz diament-TiC-diament. Kompozyty te charakteryzuje mniejsza twardość, natomiast większa wytrzymałość na ściskanie średnicowe oraz odporność na zużywanie. Szczególnie korzystne okazało się zastosowanie tytanu, pochodzącego z rozkładu wodorku tytanu. W przypadku tego kompozytu uzyskano 20-procentowy wzrost wytrzymałości na ściskanie średnicowe w porównaniu z kompozytem, w którym zastosowano wiązanie mechaniczne proszku diamentowego i tytanowego.