180090. lajstromszámú szabadalom • Berendezés huzal húzására és eljárás ennek előállítására
11 180091 12 kapunk, ha a szinterelést 1300 °C fölötti hőmérsékleten végezzük. Mivel általában egy hűtőközeget használunk akkor, ha a berendezést huzalhúzásra használjuk, és így a berendezés hőmérséklete csak néhány 100 °C-ra emelkedik, nem okoz problémát az a körülmény, hogy a szinterelést az ismertetett alacsony hőfokon végezzük. A szilárdság csak 1000 °C-nál magasabb hőmérsékleten alacsony. A találmány szerinti, huzalhúzáshoz használható berendezés, illetve szintereit gyémánt, betét előállításánál jelentős körülmény, hogy a szintereléshez szükséges hőmérséklet alacsony. A 8. ábra az A gyémánt és B grafit stabil ötvözeteit mutatja. Egy szintereit gyémánt betét előállításához a szinterelést a gyémánthoz tartozó A stabil zónában kell végezni. Az egyensúlyi vonal hajlása megközelítően 3 kbar/100 °C, így a szükséges szinterelési hőmérsékletnek 100 °C-kal való csökkentése a szükséges nyomásnak 3 kbar-ral való csökkentésére vezet. Az ultranagy nyomású berendezések élettartama 50 kbar-nál és ennek környékén exponenciálisan változik a nyomással és hőmérséklettel, ezért a műveleti feltételeknek ismertetett mérséklése azt jelenti, hogy az ultranagy nyomású berendezések élettartama több tízszer vagy még ennél is nagyobb mértékben meghosszabbítható. Valamely 10 mikron vagy ennél is kisebb nagyságú gyémántpornak találmány szerinti szinterelése esetén a szinterelés folyamán egy abnormális szemcsenövekedés jöhet létre, azonban a gyémántszemcséknek ez a növekedése késleltethető, illetve meggátolható azáltal, hogy a szinterelés hőmérsékletét csökkentjük. Ezért ebből a szempontból előnyös, ha a szinterelés hőmérsékletét a találmány szerint körülbelül 100 °C-kal csökkentjük. A találmány szerinti berendezés, összetett gyémánt betét gyártásához alkalmazott, találmány szerinti eljárásnál egy /Mo, W/C alapú cermet anyagból levő, előszinterelt gyűrűt gyémántpor és egy vagy több molibdénpor, MoaC por és WC por megfelelő mennyiségű keverékével töltjük föl, amelynek /Mo, W/C karbidok vagy túlnyomóan molibdént tartalmazó karbidok képzésére képesek, majd ezt a poranyagot a cermet anyagban levő állapotban szintereljiik. A gyémántporon kívüli anyagokat előnyösen 1—30 térfogatszázalék mennyiségben adagoljuk a gyémántporhoz. Ezenkívül valamely vascsoporthoz tartozó fém finom pora adagolható a kevert gyémántporhoz, a gyémántpor 0—15 térfogatszázalékának megfelelő mennyiségben. Ebből az eljárásból az az előny származik, hogy a színtereit gyémánt test kötőfázisának összetétele a tartó cermet anyagtól függetlenül szabályozható. Abban az esetben, ha a gyémánt pornak vascsoportba tartozó fém porával és a színtereit, kiformált gyémánt testben túlnyomó komponensként jelen levő, molibdént tartalmazó karbid képzésére képes anyag porával való keverékét használjuk, a kevert port nem kell szinterelés folyamán a körülvevő, /Mo, W/C alapú cermet anyagból származó folyadékfázissal telíteni. A színtereit gyémánt test kötőfázisa összetételének állandó értéken tartására előnyös, ha olyan elkülönítést alkalmazunk, amely megakadályozza, hogy szinterelés folyamán a cermet anyagból folyadékfázis jusson át a gyémánt por ke- . verékbe. Az elkülönítés elérésére olyan anyagokat lehet használni, amelyek az ultranagy nyomáson és magas hőmérsékleten végzett színterelés folyamán nem ömlenek meg. Ilyen magas olvadáspontú fémek például a titán, cirkon, hafnium, tantal, niobium, króm, molibdén, volfram, platina stb., vagy magas olvadáspontú vegyiiletek, így a titánnitrid, cirkonnitrid, hafniumnitrid stb., amelyek előnyösen használhatók. Ha ez az elkülönítő anyag túlságosan vastag, a színtereit gyémánt test tartására hasonló szilárdsági tulajdonságra van szükség, mint amilyen szilárdsági tulajdonsággal a /Mo, W/C alapú cermet anyag rendelkezik, és ezért az elkülönítő idom előnyösen vékony, például egy olyan lemez, amelynek vastagsága legföljebb 0,5 mm. Az elkülönítés például létrehozható úgy, hogy egy fém fóliát helyezünk a szintereit /Mo, W/C alapú cermet anyag besejébe. A belső felületet plattirozhatjük is, vagy gőz alakjában is lecsapathatjuk az elkülönítő anyagot. Titánnitrid, cirkonnitrid vagy hafniumnitrid alkalmazása esetén a cermet anyag belseje ezekkel ismert módszerek révén vonható be, például kémiai gőzlecsapató eljárással. Szinterelés után ez a vékony elkülönítő réteg a szintereit gyémánt testet és a /Mo, W/C alapú cermet anyagot mindenesetben erősen összeköti. Ha a találmány szerint csak gyémánt port töltünk be, szinterelés folyamán a cermet anyagból folyadékfázis lép be a gyémántrészbe és a színtereit gyémánt test kötőfázisának összetétele hasonló a szinterelés folyamán nyomás és magas hőmérséklet alatt levő cermet anyag eutektikus összetételéhez. A találmánynak ennél a foganatosítási módjánál a kötőfázisban levő karbidformáló elemek, így a molibdén, volfram stb. mennyisége nagyobbra növelhető, mint ami az előbbi eutektikus összetételben van, vagy más szavakkal a vascsoportba tartozó fém mennyisége csökkenthető. Az eljárásnak további fontos tulajdonsága, hogy könnyen nyerhető olyan szintereit gyémánt test, amely nagyon finom, I mikron vagy ennél is kisebb gyémántkristályokat tartalmaz, ami előnyös. Kísérleteink során, amelyeknél csupán különböző szemcsenagyságú gyémánt porokat töltöttünk egy /Mo, W/C alapú cermet anyagú vagy WC—Co cementált karbidötvözet anyagú gyűrűbe és ezután szintereltünk, azt találtuk, hogy 3 mikronnál kisebb, főként 1 mikronnál _ kisebb szemcsenagyságú gyémántpor használata esetében a gyémántkristályok abnormális mértékben, 500 mikronnál is nagyobb méretűre növekedtek, és következésképpen nem lehetett I mikronos vagy ennél is kisebb, nagyon finom gyémántkristályokat tartalmazó szintereit gyémánt testet előállítani. Ha azonban az 1 mikron vagy ennél is kisebb nagyságú szemcsékből álló gyémántport előzőleg MoaC, /Mo, W/C, WC stb. karbidok finom porával kevertük és a nyert keveréket használtuk, meglepő módon meg lehetett akadályozni a gyémántkristályok abnormális növekedését. Ebben az esetben egy vascsoporthoz tartozó fémet is adtunk a keverékhez. Minden esetben előnyös, ha a molibdén és volfram adalékok mennyisége nagyobb annál, mint ami a színtereit gyémánt test szinterelése folyamán az eutektikus összetételben van. Ha a huzalhúzáshoz a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
