8.3.1. Технологічна схема одержання кибориту

Поняття технологія включає обладнання, сировину (шихта), параметри обробки. В нашому випадку обладнання - це пресове обладнання, апарати високого тиску, ячейки високого тиску (конструкції), інше обладнання.

Сировина це склад і спосіб приготування шихти, характеристика вихідних компонентів (порошків) (зернистість, домішки, чистота, характеристики структури).

Параметри обробки це тиск, температура, тривалість процесу.

В розд. 8.2 та 8.3 приведені склад шихти для спікання та спосіб спікання полікристалічного кубічного нітриду бору киборит. Ці технічні рішення [216, 256, 257] були покладені в основу технології одержання полікристалічного кубічного нітриду бора кибориту.

При розробці технології враховувались наступні вимоги до полікристалів кибориту.

1) Мінімальна пористість (менше 1%). Виконання цієї вимоги досягається завдяки поєднанню оригінального способу спікання, оптимальних складу шихти та р,Т-параметрів спікання.

2) Мінімальний вміст BNг (менше 0,5%). Досягається вибором складу шихти, та параметрів спікання.

3) Напередзадані (прийнятні) твердість, в’язкість руйнування, теплопровідність, електропровідність, зносостійкість. Досягається через управління дефектною структурою, дисперсністю мікроструктури та фазовим складом полікристалу.

Технологічна схема одержання КИБОРИТУ була такою.

1) Приготування шихти для спікання. Необхідна умова – гомогенність шихти. Досягається технологією змішування порошків.

2) Спорядження ячейки високого тиску. Контроль точності відтворення розмірів та властивостей елементів спорядження.

3) Калібровка АВТ по тиску та температурі. Для калібровки використовуються спеціально приготовлені ячейки високого тиску (див. розд. 2, рис. 2.4).

4) Спікання полікристалів. Схема спікання: Навантаження АВТ до тиску просочення при кімнатній температурі; нагрів ЯВТ до температури просочення, витримка; контроль процесу просочення за зміною струму в ЯВТ; вимкнення стуму нагріву; навантаження до тиску спікання; нагрів до температури спікання, витримка; Відключення нагріву. Зняття високого тиску. Контроль стану АВТ та ЯВТ, вилучення зразка з ЯВТ, візуальний контроль полікристалів.

5). Механічна обробка полікристалів. Придання спеченим заготовкам правильної форми (циліндр, призма, інші) шляхом плоского шліфування, кругління. Контроль поверхні полікристалів (візуальний та під мікроскопом, збільшення х10-100).

6) Визначення властивостей полікристалів. Визначення густини, твердості, зносостійкості, інших властивостей стандартними методами. .

Після цих операцій пластини кибориту з паспортом властивостей готові для експлуатації.

Як приклад конкретного технологічного процесу приведемо деякі фрагменти технології одержання композитів кибориту-2, які в номенклатурі виробів значаться як RNMN250600T0220 (позначення за стандартами ISO), що означає, що це ріжуча пластина циліндричної форми діаметром 25,4 мм, висотою 6,35 мм, зі зміцнюючою фаскою.

В табл. 8.4 приведені основні параметри технологічного процесу спікання пластин кибориту діаметром 25,4 мм і висотою 6,35 мм, в табл. 8.5 розміри композитів після спікання, попередньої механічної обробки і кінцевої обробки. Загальний вигляд конструкції ячейки високого тиску в зібраному вигляді показано на рис. 8.2, на рис. 8.3 показані окремі деталі ячейки високого тиску з зазначенням їх розмірів, маси, матеріалів, з яких вони виготовлені.

Таблиця 8.4