Influence of the Addition of Vanadium Nitride on the Structure and Specifications of a Diamond–(Fe–Cu–Ni–Sn) Composite System

Abstract

EN: This article discusses the influence of the addition of vanadium nitride on the mechanical and operational properties of diamond composite material based on metallic bond comprised of iron, copper, nickel, and tin obtained by sintering in a mold at 800°C for 1 h with subsequent hot repressing. It has been established that the addition of vanadium nitride in the amount of 2 wt % to diamond–(51Fe–32Cu–9Ni–8Sn) increases the ultimate compressive strength from 846 to 1640 MPa and bending strength from 680 to 1120 MPa, as well as decreases the wear intensity of the composite material from 0.0069 to 0.0033 g/km. The mechanism of improving the tribological properties has been revealed.

UK: У статті розглядається вплив додавання нітриду ванадію на механічні та експлуатаційні властивості алмазного композиційного матеріалу на основі металевих зв'язків із заліза, міді, нікелю та олова, одержаних спіканням у прес-формі при температурі 800°С протягом 1 години з наступним гарячим пригніченням. Встановлено, що додавання нітриду ванадію в кількості 2 мас.% до алмазу (51Fe–32Cu–9Ni–8Sn) підвищує граничну міцність на стиск з 846 до 1640 МПа і міцність на вигин з 680 до 1120 МПа, а також зменшує інтенсивність зношування композиційного матеріалу від 0,0069 до 0,0033 г/км. Виявлено механізм поліпшення трибологічних властивостей.

RU: В данной статье обсуждается влияние добавления нитрида ванадия на механические и эксплуатационные свойства алмазного композиционного материала на основе металлической связи, состоящей из железа, меди, никеля и олова, полученной спеканием в кристаллизаторе при 800°С в течение 1 ч/ с последующей горячей репрессией. Установлено, что добавление нитрида ванадия в количестве 2 мас.% к алмазу (51Fe–32Cu–9Ni–8Sn) повышает предел прочности при сжатии с 846 до 1640 МПа, а также прочность на изгиб с 680 до 1120 МПа, а также уменьшает интенсивность износа композиционного материала с 0,0069 до 0,0033 г / км. Выявлен механизм улучшения трибологических свойств.