180090. lajstromszámú szabadalom • Berendezés huzal húzására és eljárás ennek előállítására
13 180091 14 találmány szerinti eljárás révén előállított, nagyon finom szemcsékből álló gyémánt betétet használunk, a huzalon olyan szép felületet kapunk, mintha természetes, egyetlen kristályból készítettük volna a gyémánt betétet. A gyémántporhoz adagolt karbid ebben az esetben előnyösen molibdénkarbid vagy volframkarbid, azonban a karbidok egy részének helyettesítésére titánkarbid, eirkonkarbid, hafniutnkarbid, vanádiumkarbid, niobiumkarbid, tantálkarbid, krómkarbid stb. is használható. Ezenkívül a találmánynál használt /Mo, W/C kisebb sűrűségű, mint a WC és a nyersanyag formájában levő molibdén, olcsóbb a volframnál, úgyhogy a /Mo, W/C ára ugyanolyan térfogat esetén fele a WC árának. Ez a találmány egyik jelentős előnyös tulajdonsága, annál is inkább, mert a volfram más célokra is egyre nagyobb mértékben használatos. A körülbelül GO mikron nagyságú gyémántkristályokból összetett és egy WC—Co ötvözettel körülvett, cementált betét ismertetett hátrányos tulajdonságai kiküszöbölhetők a találmány szerinti, 10 mikron vagy ennél is kisebb nagyságú gyémántszemcsékből álló összetett betét révén. Ha huzalhúzásra a találmány szerinti berendezést, illetve összetett gyémánt betétet használjuk, ez alig tapad a megmunkálni kívánt huzalhoz vagy rúdhoz és a huzal átmérője alig deformálódik, mivel a molibdénkarbid túlnyomó a kötőfázisban és ebben finoman van elosztva, továbbá a huzalhúzás folyamán keltett súrlódóerő kis mértékű. Ezenkívül a megmunkálás alatt levő huzal vagy rúd nam karcolódik, ami annak következménye, hogy a gyémántkristályok kis szemcsenyagságúak és így ezeknek esetleges kiesése a felületen nem hagy karcolást keltő nyomat. A találmány szerinti berendezés szerkezete például olyan, hogy a színtereit gyémánt rész a főként molibdénkarbidot tartalmazó cermet anyag közepén van elhelyezve és a cermet anyag a gyémánt részt a 9. ábrán látható módon körülveszi. Ebben az esetben a berendezés úgy van kialakítva, hogy az összetett betét egy például rozsdamentes acélból levő tartógyűrű középső részére keményforrasztással vagy porszinterelő eljárással van erősítve, amelyhez ezüstötvözeteket, rézötvözeteket, nikkelötvözeteket stb. használunk. Ez beszerelhető a tartógyűrűbe a gyémánttal és cementált karbidokkal dolgozó szerszámoknál ismert módon is, például erős zsugorító illesztés, zsugorkötés alkalmazása révén. A berendezés, illetve összetett betét ilyen típusának kiképzése révén olyan betétet kapunk, amelynél a szintereit gyémánt rész egy cermet anyaggal van körülvéve, amely nagyon merev és nagy szilárdságú, úgyhogy a színtereit gyémánt rész a használat közben törésnek nagymértékben ellenállóvá válik. Aránylag lágy és körülbelül 2 mm átmérőjű, vagy ennél is kisebb átmérőjű, általában természetes gyémánttal megmunkált huzalok vagy rudak megmunkálására ez a szerkezeti kialakítás nem mindig alkalmas. Az ilyen kisméretű megmunkáló eszközhöz a találmány szerinti, 10. vagy 11. ábrán látható berendezés, illetve összetett betét alkalmas. Az összetett betétnek ultranagy nyomású berendezéssel való előállításához általában előnyösen használható a 10. vagy 11. ábrán látható, tárcsa alakú cermet anyag, amelyben több lyuk van, e lyukakat gyémántporral töltjük föl, majd szintereljük. Ennél az eljárásnál egyetlen szintereléssel nagyobb számú színtereit betétet kapunk és a cermet anyag egy gyémánt vágószerszámmal a látható egyenesvonalak mentén könnyen szétvágható. A 10. vagy 11. ábrán látható összetett betét a szerszám elkészítése céljából porszinterelési vagy keményforrasztási módszerrel egy például rozsdamentes acélból levő tartógyűrűhöz rögzíthető. Az összetett betét cermet anyagának alakja vágás után a háromszögtől és négyszögtől eltérő is lehet, az alakot az adott felhasználáshoz optimálisan lehet megválasztani. Lényegében csak a cermet anyagot vágjuk, mivel a színtereit gyémánt rész alig vágható. A találmány szerinti berendezés, illetve összetett betét előállításához használt, ultranagy nyomású berendezés vagy készülék lehet szalag típusú vagy gyűrűs foglalt típusú. Ebben az ultranagy nyomású berendezésben a /Mo, W/C alapú cermet anyagot gyémántporral töltjük föl és például grafit fűtőelemmel fűtjük, továbbá nyomóközegként pirofillitet használunk. A szinterelést legalább olyan hőmérsékleten végezzük, amelyen a cermet anyag eutektikus folyadékfázisa a stabil gyémánt zónában létrejön. A szinterelést körülbelül 1200 °C-on vagy ennél magasabb hőfokon, körülbelül 45 kbar vagy ennél nagyobb nyomáson, 5 percig vagy ennél is hosszabb ideig végezzük. A találmány részleteiben a következő példák segítségével ismertetjük, azonban a találmány nem korlátozódik e példákra. A példákban a százalékokat súlyszázalékban értjük, kivéve ha külön más értelmezést tüntetünk föl. 1. példa Egy 8 mm külső átmérőjű, 2 mm belső átmérőjű és 4 mm vastag színtereit testet készítettünk /Mo7W3/C—11 térfogatszázalék Co ötvözetből. Körülbelül 100—200 mesh nagyságú szemcsékből álló gyémántport töltöttünk be és ezt cermet anyagból levő vékony lemezekkel fedtük a fölső és alsó részen. A lemezek összetétele ugyanaz volt, mint a szintereit testé. Ezt a szerelvényt egy a gyémánt kezeléséhez használt ultranagy nyomású és nagy hőmérsékletű berendezésbe, illetve készülékbe helyeztük. Először a nyomást növeltük 55 kbar-ra. majd elektromos árammal a hőmérsékletet növeltük 1400 °C-ra. A kísérleti mintát 10 percig ebben az állapotban tartottuk. A nyomás és hőmérséklet csökkentése után a mintát kivettük, amely nagy méretpontosságú és jó kinézésű volt. A gyémánt rész át volt itatva a /Mo, W/C—Co ötvözetből 1400 °C-on származó folyadékfázisnak megfelelő, Mo-t, W-ot és C-t tartalmazó Co ötvözettel. A Co ötvözet kötőanyagként- hatott és egyidejűleg a gyémánt részt erősen és teljesen a /Mo, W/C—Co ötvözet külső oldalához kötötte. A szintereit test egy részébe lézerrel lyukat készítettünk azért, hogy 0,5 mm-es huzal előállítására alkalmas húzó berendezést kapjunk. A belső felületet leppolással készre munkáltuk és hibamentes szép felületet kaptunk. Ugyanezt az eljárást ismételtük a /Mo.WJC—1* térfogatszázalék Co ötvözetnek megfelelő WC-—1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 7
