Крупные синтетические сверхтвердые материалы

Крупные синтетические сверхтвердые материалы созданы работами советских ученых; в отличие от природных алмазов они являются поликристаллическими соединениями, т. е. имеют одинаковые механические свойства во всех направлениях. Технология изготовления резцов с синтетическими алмазами практически аналогична технологии изготовления резцов с натуральными алмазами. Различие состоит в отсутствии необходимости ориентации поликристалла по плоскостям. Наибольшие трудности при изготовлении резцов с синтетическими алмазами вызывает гранение рабочей части. Вследствие изотропности поликристалла синтетического алмаза удельная производительность его огранки (0,03 мг/ч) значительно ниже удельной производительности огранки натурального (0,15 мг/ч). Исследования, выполненные в Харьковском политехническом институте, показали, что производительность огранки синтетических алмазов может быть повышена в 2—3 раза путем применения оптимальных марок алмазных кругов и смазочно-охлаждающих жидкостей. По рекомендациям ХПИ, заточку резцов из синтетических алмазов следует производить алмазным кругом А28, а доводку — кругом А10. В качестве СОЖ целесообразно применять 5-процентный раствор калиевой селитры. ВНИИАлмаз рекомендует перед огранкой поликристалла алмаза нагревать его до 500° С. При этом свойства алмаза не меняются, а удельная производительность огранки возрастает до 0,17 мг/ч.

Синтетические сверхтвердые материалы столь же популярны, как продукция Будерус - это высокотехнологичное котельное оборудование, выполненное по европейским стандартам. Такие материалы различаются по структуре. Синтетические материалы, состоящие из крупных зерен (40—50 мкм), называются балласами. Алмазы баллас имеют округлую форму, более твердую оболочку и относительно мягкое крупнозернистое ядро. Балласы не имеют плоскостей спайности, поэтому они менее хрупки, но и более мягки. Карбонадо — это мелкозернистые (5 мкм) синтетические сверхтвердые материалы. Алмазы карбонадо представляют собой тонкозернистые пористые агрегаты овальной формы, состоящие из массы микроскопических кристаллов без заметных плоскостей спайности. Они отличаются высокой твердостью, однако весьма хрупки. Баллас показывает высокую эффективность при точении цветных сплавов с повышенным содержанием кремния, стеклопластиков и пластмасс. Так, в настоящее время при обработке стеклопластиков и пластической керамики на основе смол резцы из твердых сплавов и природных алмазов могут быть успешно заменены резцами из синтетических алмазов типа баллас. Износостойкость алмазов баллас при точении стеклопластиков в 70—80 раз выше износостойкости резцов с пластиками твердых сплавов ВК2, ВКЗМ и в 1,5—2 раза выше износостойкости резцов из природных алмазов. В отдельных случаях для оснащения режущего инструмента успешно применяют и другие материалы, например для точения цветных сплавов и выглаживания — рубин и лейкосапфир.