ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ И ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МОНОКРИСТАЛОВ АЛМАЗА ТИПА Ib НА СТАТИЧЕСКУЮ ПРОЧНОСТЬ

  • Мксим Цысарь Институт сверхтвердых материалов им. В.М. Бакуля НАН Украины https://orcid.org/0000-0002-4494-9109
  • Анатолий Закора Институт сверхтвердых материалов им. В.М. Бакуля НАН Украины https://orcid.org/0000-0002-9380-3042
  • Антон Бабак Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского", доцент кафедры Динамики и прочности машин и сопротивления материалов https://orcid.org/0000-0002-5088-5578
  • Сергей Ивахненко Институт сверхтвердых материалов им. В.М. Бакуля НАН Украины http://orcid.org/0000-0002-4796-3416
  • Валентин Лысаковський Институт сверхтвердых материалов им. В.М. Бакуля НАН Украины
  • Галина Ильницкая Институт сверхтвердых материалов им. В.М. Бакуля НАН Украины https://orcid.org/0000-0001-5124-1646
  • Олег Заневский Институт сверхтвердых материалов им. В.М. Бакуля НАН Украины http://orcid.org/0000-0002-6751-866X
  • Вячеслав Клочок Институт сверхтвердых материалов им. В.М. Бакуля НАН Украины
Ключевые слова: физико-механические свойства, HP-HT метод температурного градиента, синтетический алмаз типа Ib, геологоразведочные работы, алмазный буровой инструмент

Аннотация

Возрастающие требования к производительности бурового инструмента требуют разрабатывать способы получения алмазов с высокими и стабильными прочностными показателями, от которых зависит эффективность и скорость буровых работ. Научные исследования показали, что эффективность процесса бурения в значительной степени зависит от прочности и твердости монокристаллов алмаза, работающих при нагрузке, близкой к критическому. Это может приводить к полному разрушению кристаллов без типичного для процесса бурения поэтапного скалывания с возможностью формирования новых режущих кромок. Получены результаты экспериментального исследования влияния химико-термической обработки и отжига при 1150 С на величину статической прочности крупных кристаллов алмазов типа Ib октаэдрического габитуса, полученных методом НТНР-кристаллизации. Экспериментально подтверждено, что увеличение значения критической нагрузки приводит к уменьшению образующихся в результате разрушения частиц. Полученное максимальное значение статической прочности составляло 8750 Н. Установлено, что для обеспечения достаточной поверхности режущей части бурового инструмента целесообразно использовать монокристаллы размером до 1 – 1,6 мм.

Опубликован
2023-08-23
Раздел
Инструментальные, конструкционные и функциональные материалы на основе алмаза и