180090. lajstromszámú szabadalom • Berendezés huzal húzására és eljárás ennek előállítására
7 180090 8 lehet elérni akkor, ha a széntartalom kielégíti a /Mo.W/jC* képletben az x = 0,8—0,98 értéket. Az 1—3. ábrák egy találmány szerinti berendezésen végzett analízis eredményeit mutatják, amelyeknél a vizsgálatokat röntgensugaras mikioanalizálóval végeztük. Az 1. ábra egy visszaverődő elektronikus kép 1000-szeres nagyítású mikroszkópfelvétele, amely a gyémántkristályok és a kötőfázis eloszlási állapotát mutatja. A szürke felületrészek a gyémántszemcséket, a fehér felületrészek pedig a kötőfázisokat mutatják. Ebben a kötőfázisban kicsapódott molibdénkarbid kristályok vannak, amint a 2. ábrán látható. A 3. ábrán látható mikroszkópos felvételből kitűnik, hogy a kötőfázisban nagyon finom karbidkristályok vannak diszpergálva. A 4. ábra ennek tipikus vonalas rajza, amelyen a vonalkázott területek a gyémántszemcséket képviselik és a gyémántszemcsék kötőfázisában finoman diszpergált szemcsék túlnyomó komponensként molibdént tartalmazó szemcsék. A kötőfázisban levő molibdénkarbid javítja a huzalhúzó berendezés, illetve összetett gyémánt betét tulajdonságait. Ennek oka, hogy a huzalhúzás folyamán a gyémántbetét belső felületére a nagy nyomással húzott, megmunkálás alatt levő huzal vagy rúd súrlódó erővel hat. A gyémántnak általában jellemző tulajdonsága, hogy a munkadarabbal kapcsolódva a súrlódási tényezője a legtöbb esetben kicsi és alig tapad a munkadarabhoz, a gyémántbetét kötőfázisa azonban tapadásra hajlamos. A molibdénkarbid tulajdonsága, hogy a volframkarbidhoz viszonyítva ilyen tapadás alig lép föl. Ennek pontos oka még nem ismert, azonban feltehetően a súrlódó felületen kiformálódott valamely oxid tulajdonságainak következménye. A molibdénkarbid az Mo03 képlet szerinti módon oxidálódik, amely önkenő, lemezes szerkezetű és a különböző oxidok között a legkisebb a súrlódási tényezője. Az önkenő tulajdonság azon a tényen alapul, hogy az oxid olvadáspontja 795 °C és hajlamos arra, hogy a nagy nyomásnak és magas hőmérsékletnek kitett felületen, a súrlódó felületen gyorsan egy kenőfilm alakuljon ki. Ezzel szemben a volframkarbid oxidálódásánál kialakuló oxidnak nagy a súrlódási tényezője és nagy az olvadáspontja (1473 °C) is, továbbá ennek az oxidnak nincs olyan jó kenőhatása. Olyan berendezés, illetve összetett gyémántbetét nyerése érdekében, amelyben a kötőfázisban finoman kicsapódott molibdénkarbid van, ajánlatos olyan módszert alkalmazni amelynél gyémántport és /Mo, W/C típusú és egy vascsoporthoz tartozó fémmel, például kobalttal, nikkellel vagy ezek egy ötvözetével, valamint kis mennyiségű vassal kötött karbidot tartalmazó cermet anyagot hozunk egymással érintkezésbe, ezeket ultranagy nyomásnak és magas hőmérsékletnek vetjük alá, amelynél a gyémánt stabil, így a cermet anyagban egy folyadékfázist hozunk létre és a gyémántport a folyadékfázissal telítjük. A gyémántport olyan folyadékfázissal telítjük, amelynek molibdénkarbidból és egy vascsoporthoz tartozó fémből levő eutektikus összetétele van, minek következtében a gyémántszemcséket a folyadékfázis összeköti és a kötőfázisban molidbénkarbid kristályosodik ki. A /Mo, W/C típusú, vascsoporthoz tartozó vasmentes fémekkel, így kobalttal és nikkellel kötött karbidokból álló cermet anyagban durva tű alakú, /Mo, W/äC vagy Mo/J kristályszerkezetű karbidok válnak ki akkor, ha a karbidokból hiányzik a szén. Abban az esetben, ha kötőanyagként kobaltot, nikkelt és ezek ötvözeteit használjuk, amelyekhez egy nagyon kis mennyiségű vasit adunk, olyan ötvözetet kapunk, amelynek nagy a szilárdsága és a plasztikus deformálódásra való bajlama, és amelyben karbidok, /Mo, W/./J vagy Mo2C karbidok vannak finoman diszpergálva. Annak érdekében, hogy az ötvözetben /Mo, W/C vagy Mo2C típusú karbidok legyenek finoman diszpergálva, a vason kívül más szennyező elemek is a dagolhatók a kötőanyaghoz. Szennyező elemekként használható bérillium, kalcium, magnézium, szilícium, foszfor, mangán és rénium, azonban ezek az elemek a kötőanyag mennyiségére vonatkoztatva 3 súlyszázalék vagy ennél kisebb mennyiségben adagolhatok, mert ha ezek mennyisége több, akkor a kötőfázis minősége nagymértékben romlik, nem lesz elegendően nagy szilárdságú. A Mo/J típusú karbidok szemcsenövekedést gátló hatását is megtaláltuk azáltal, hogy az ismertetett szennyező elemek mellett titánt, cirkont, hafniumot, tantált és űóbiumot is adagoltunk. Ezek az elemek a /Mo, W/C és MoaC karbidokban és részben a kötő fázisban vannak oldva. A MoaC típusú finom karbidok diszpergálására egy másik módszer abból áll, hogy tőként nikkelt tartalmazó kötőanyagot használunk, ami szintén hatásos. így például 50—100 súlyszázalék nikkelt és 50—0 súlyszázalék kobaltot tartalmazó kötőfém használata hatásosan késlelteti a Mo2C szemcsék növekedését. Az eddig ismertetett módszereken kívül egy /Mo, W/C alapú cermet anyagnak szinterelési hőmérsékletéről való gyors lehűtése is hatásosan késlelteti a VloaC típusú karbidok szemcséinek növekedését. Mivel egy /Mo, W/C alapú, találmányban használt cermet anyag előszinterelését általában egy vákuumkemencében végezzük, a cermet anyag szinte"elés után valamilyen ismert módon gyorsan lehűthető, például egy hűtőgáznak, így nitrogénnek vagy argonnak kemencébe való bevezetése révén, előnyösen a hűtőgáznak ventillátorral való erélyes áramoltatása segítségével. A találmányban használt, /Mo, W/C alapú ötvözet előszinterelése esetén a szinterelési hőmérsékletnek egy felső határa van. A megfelelő szinterelési hőmérséklet a cermet összetételétől és a széntartalomtól függ, azonban ha a szinterelési 1450 °C fölötti hőmérsékleten végezzük, akkor a Mo2C típusú karbidok hajlamosak a durvulásra. A találmányban használt cermet anyag tulajdonsága, hogy a gyémántporral töltött és ultranagy nyomás alatt hevített állapotban kialakuló folyadékfázis összetétele a hőmérséklettel változik. Aránylag alacsony hőmérsékleten egy eutektikus olvadék jön létre, amely molibdént, szenet és egy vascsoporthoz tartozó fémet, így kobaltot, és ha a hevítési hőmérséklet nő, egy olyan eutektikus olvadék jön létre, amely volframot, szenet és egy vascsoportba tartozó fémet tartalmaz. Ez annak a ténynek felel meg, hogy a molibdén, szén és nikkel eutektikus hőmérséklete például normál nyomás 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
