Статья посвящена исследованию механических и эксплуатационных свойств прокатных порошковых листовых алмазосодержащих материалов инструментального назначения. Рассмотрены различные составы связки на основе металлических систем медь-олово-никель и никель-медь-железо, предназначенные для использования при различных технологиях разрезания пластин-заготовок с изделиями электронной техники. С указанными металлическими связками использовались алмазные микропорошки марки АСМ (ГОСТ 9206-80) различной зернистости, в том числе с покрытиями типа Н1 и НТ20. Рассмотрены особенности технологий упрочнения инструментальных материалов, изготовленных со связкой на основе указанных металлических систем. Показано, что основные свойства (модуль упругости E, предел прочности s в , микротвёрдость металлической матрицы HV) алмазосодержащих материалов формируются технологией их изготовления. По результатам проведенных исследований установлены закономерности, позволяющие оценочно прогнозировать работоспособность инструмента из исследованных материалов. Ключевые слова: алмазосодержащий материал, модуль упругости, предел прочности, микротвёрдость, показатели пластичности
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.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.