Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова, Якутск, Россия:

Сафонова М. Н., заведующая кафедрой, канд. техн. наук, marisafon_2006@mail.ru

Федотов А. А., старший преподаватель

Институт физико-технических проблем Севера им. В. П. Ларионова, Якутск, Россия:
Сыромятникова А. С., старший научный сотрудник, канд. физ.-мат. наук

Стабильность режущих свойств алмазно-абразивных инструментов играет определяющую роль в обеспечении качества поверхностей деталей при выполнении отделочных операций. В связи с этим в статье представлены результаты исследований по разработке методических средств диагностики комплекса параметров и свойств алмазных зерен, направленных на повышение эксплуатационных характеристик последних. Дано описание алгоритма метода, с помощью растрового электронного микроскопа выполнено моделирование формы и определены размеры зерен природных и синтетических алмазов. Для разработанного авторами композиционного материала на основе оловянистой бронзы с наполнителем из порошков природного алмаза установлена взаимосвязь физико-механических свойств металлической матрицы с содержанием и дисперсностью наполнителя. Установлено, что добавка 1–3 % ультрадисперсных алмазных частиц положительно влияет на свойства композиционного материла.

1. Новиков Н. В., Богатырева Г. П. Наноалмазы статического и детонационного синтеза и перспективы их применения // Сверхтвердые материалы. 2008. № 2. С. 3–12.
2. Новиков Н. В., Богатырева Г. П., Волошин М. Н. Детонационные алмазы в Украине // Физика твердого тела. 2004. Т. 46. Вып. 4. С. 585–590.
3. Витязь П. А. Состояние и перспективы использования наноалмазов детонационного синтеза в Белоруссии // Физика твердого тела. 2004. Т. 46. Вып. 4. С. 591–595.
4. Yan G., Yue W., Meng D., Lin F., Wu Z., Wang C. Wear performances and mechanisms of ultrahard polycrystalline diamond composite material grinded against granite // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2016. Vol. 54. С. 46–53.
5. Tillmann W., Biermann D., Weihs C., Ferreira M., Nellesen J., Kansteiner M., Herbrandt S. Influence of the Diamond Size and Diamond Distribution on the Wear Behaviour of Sintered Diamond-Metal Composites during the Machining of Reinforced Concrete – Investigations by Computer Tomography and Statistical Evaluations. URL: http://search.proquest.com/openview/f2c98f3aee76ce582abad7811aa33cca/1?pq-origsite=gscholar&cbl=596295 (дата обращения: 25.04.2017).
6. Steffen A., Ferreira M., Paulus M., Tillmann W., Tolan M. Structure Analysis of the Interracial Region between Diamonds and Metal Matrices // Proceedings of the International Euro Powder Metallurgy Congress and Exhibition, 16–19 September 2012. Vol. 2: Hard Materials & Diamond Tooling. – Shrewsbury : EPMA, 2012. P. 125–130.
7. Kröner S., Carbó M. Т. D. Determination of minimum pixel resolution for shape analysis: Proposal of a new data validation method for computerized images // Powder Technology. 2013. Vol. 245. C. 297–313.
8. Петасюк Г. А., Сирота Ю. В. Аналитическое определение количества зерен в одном карате алмазного порошка на основе экстраполяционно-аффинной 3D-модели зерна // Сверхтвердые материалы. 2012. № 3. С. 70–82.
9. Петасюк Г. А. ІІнтерпретаційні і прикладні аспекти деяких морфологічних характеристик порошків надтвердих матеріалів // Сверхтвердые материалы. 2010. № 2. С. 80–95.
10. Akifumi Onodera, Katsuhisa Furuno, Shuji Yazu. Synthetic Diamond as a Pressure Generator // Science. 1986. Vol. 232. P. 1419–1420.

11. List E., Vollstaedt H., Frenzel J. Counting particles per carat by means of two-dimensional image analysis // 5^th Zhengzhou International Superhard Materials and Related Products Conference – 2008. – 6 p. URL: http://www.vdiamant.de/files/particles-per-carat.pdf (дата обращения: 25.04.2017).
12. Engels A. The role of particles per carat in diamond tool behavior // Industrial Diamond Review. 2003. Vol. 63. No. 2. P. 39–45.
13. Лавриненко В. И., Богатырева Г. П., Ильницкая Г. Д., Петасюк Г. А., Смоквина В. В. Влияние морфометрических характеристик порошков синтетического алмаза марки АС6 на износостойкость шлифовального инструмента // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения : сб. науч. тр. – Киев : ИСМ им. В. Н. Бакуля НАН Украины, 2012. Вып. 15. С. 484–490.
14. Seiri Matsui. Statistical approach to drinding mechanism influence of the distribution in depth for the position of grain tip angles // Technology Reports Tohoki University. 1978. Vol. 32. Nо. 2. P. 297–312.
15. Новиков Н. В., Никитин Ю. И., Петасюк Г. А. Компьютерное диагностическое сито для идентификации зернистости и зернового состава микроскопических проб алмазных шлифпорошков // Сверхтвердые материалы. 2003. № 3. C. 71–83.
16. Сафонова М. Н., Сыромятникова А. С., Шиц. Е. Ю. Расчетно-экспериментальный метод определения количества активных зерен в абразивном композиционном материале // Трение и износ. 2007. № 5. C. 471–476.
17. ГОСТ 9206-80. Порошки алмазные. Технические условия. Введ. 01.07.1981. – М. : Изд-во стандартов, 1989. – 55 с.
18. Сыромятникова А. С., Сафонова М. П., Тарасов П. П., Федотов А. А. Металломатричный композиционный материал с содержанием природных алмазов различной дисперсности // Перспективные материалы с иерархической структурой для новых технологий и надежных конструкций : тез. докл. Междунар. конф., 21–25 сентября 2015 г. – Томск : ИФПМ СО РАН, 2015. С. 214–215.
19. Сафонова М. Н., Федотов А. А., Сыромятникова А. С., Тарасов П. П. Исследование рабочей поверхности материала на основе оловянистой бронзы, упрочненной ультардисперсными порошками природного алмаза // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2014. Т. 80. № 11. С. 54–58.