Влияние состава, структуры и свойств матриц на стойкость алмазного бурового инструмента

Аннотация

Изучены микроструктура и механические свойства 4 матриц сложного химического состава: ВК15–Cu, ВК15–Cu–Sn, ВК20–Cu, ВК20–Cu–Sn, применяемых при изготовлении алмазного бурового инструмента. Процесс получения образцов матриц проводили методом инфильтрации формовок твердосплавной шихты при t = 1100 °С медью и при t = 1000 °С бронзой. Были изготовлены шлифы безалмазных матриц, проведены их металлографический и микрорентгеноспектральный анализы, определены их твердость, микротвердость, плотность и пористость. Твердость матриц устанавливали по шкале HRC, микротвердость – на приборе ПМТ-3 при использовании нагрузки 2 Н. В результате выявлено, что 1) методом инфильтрации формовок твердосплавной шихты марок ВК15 и ВК20 расплавами на основе меди и бронзы получаются твердые и прочные матрицы алмазного инструмента с открытой пористостью не более 3 %, при этом процесс инфильтрации более полно протекает при использовании бронзы; 2) наиболее твердыми являются матрицы, созданные инфильтрацией бронзой формовок твердосплавной шихты марки ВК15. Применение матриц на основе твердосплавной шихты марки ВК20 при изготовлении бурового алмазного инструмента нецелесообразно из-за резкого снижения его абразивной способности при бурении твердых материалов.