Техника - молодёжи 1975-09, страница 41

алмаз — одно из кристаллических состояний углерода. При обработке сталей и чугунов алмаз с большой силой давил на сталь, и атомы углерода начинали интенсивно внедряться в металл, науглероживая ее. Металл от таких малых доз свойств своих не терял, но инструмент быстро изнашивался.

Второй недостаток еще более серьезный. Процесс резания сталей сопровождается большими усилиями и, как следствие, высокими температурами. Но уже при относительно небольших температурах порядка 700—900° С алмаз переходит в графит. Это у естественных, а у синтетических еще меньше. Что же получается? Вышло так, что обрабатывать чугун и сталь мы алмазом не можем, а ведь это основной материал и нашего времени, и будущего.

Начались поиски нового материала, с достоинствами алмаза, но без его недостатков.

В Институте физики высоких давлений АН СССР под руководством академика Верещагина, очень много сделавшего для развития нашей отрасли, занялись этой работой. Предстояло создать новый алмазоподоб-ный материал: гексагональный нитрид бора превратить в кубический. Ведь процесс получения синтетических алмазов заключается в том, что гексагональная форма углерода (графит) переводится в кубическую. А строение гексагонального нитрида бора аналогично графиту. Он даже иногда называется «белым графитом». Вот это-то сходство строения вещества и предопределило выбор исходного материала (рис. на стр. 41 вверху).

После того как физики решили эту задачу, мы на заводе у себя должны были наладить промышленное производство нового инструмента. Прямо напротив нашего завода на Выборгской стороне находится Всесоюзный научно-исследовательский институт абразивов и шлифования, научный центр нашей отрасли. К решению проблемы был подключен и этот институт. Кубические нитриды бора нам удалось получить на тех же установках, что и синтетические алмазы.

Юрий Матвеевич достал из ящика стола белый плоский диск толщиной в несколько миллиметров, похожий на пуговицу, с маленьким отверстием посередине.

— Вот в такой формочке мы получаем кубические кристаллы нитрида бора. Размер их от полумиллиметра до микрона. И хотя продукция машиностроения, обрабатываемая этими кристалликами, исчисляется в тысячах тонн, выход продукции мы считали как ювелиры — в каратах.

Что же из себя представляет новый сверхтвердый материал, кото

рый мы назвали «эльбор». Кстати, это название образовалось из аббревиатуры. «Л-бор». Л — значит Ленинград. Произносится быстро, получается эльбор. Твердость у него почти как у алмаза, а температуру он выдерживает вдвое большую. И в железо не внедряется, не растворяется в нем В институте как-то поставили интересный опыт. Изготовили две иглы: одну из искусственного алмаза, а другую из эльбора. Под усилием вонзили их в стальной образец и поставили все это в вакуумную камеру. Через несколько часов вынули обе иглы .и осмотрели. Оказалось, что за это время алмаз чуть не на половину уменьшился — углерод перешел из него в стальную пластинку А игла из эльбора какой была, такой и осталась.

Но получить кристаллы еще полдела. Ведь нам нужен готовый инструмент: шлифовальные круги, бруски, головки и т. д. А для этого нужна связка — материал, который удержит кристаллы s теле инструмента.

Связку для алмазных кругов в основном делают на органической основе, без обжигания, потому что алмаз высокой температуры боится. Иначе говоря, боялись сжечь алмазы. А с эльбором оказалось проще. Мы создали керамическую связку, легированную литием, и коль скоро эльбор не боится температуры, стали ее спекать при 1100°. И на новой связке инструмент получился намного лучшего качества.

Сегодня вое кажется простым. А по одной этой работе институт и завод получили 39 авторских свиде-

Ииструмент из эльбора. Валы и бруски разных диаметров и размеров. Служат для обработки сложных поверхностей подшипников.

Полировочный диск из эльбора обрабатывает стальную червячную передачу.