Алмаз Твердость

В 1926 г. Ле-Ролла к предложил маятниковый прибор часового типа с закругленной (шаровой или цилиндрической) опорой из алмаза. Твердость определялась по времени, затраченному на затухание маятника. Несмотря на длительное исследование и доводку, прибор не нашел промышленного применения. [c.178]

Эльбор (условное обозначение Л или КНБ). Представляет собой кубический нитрид бора (соединение -бора с азотом), называемый также кубонитом и боразоном. Выпускается в виде монокристаллов размерами до 400 мкм и порошков, изготовляемых в соответствии с принятой классификацией зернистости для алмазов. Твердость кубического нитрида бора близка к твердости алмаза, а абразивная способность не уступает синтетическому алмазу. Теплопроводность ниже, чем у алмазов, вследствие чего эльбор -быстро нагревается до высокой температуры, однако обладает теплостойкостью в 1,5 раза выше, чем у синтетических алмазов. При обработке закаленных быстрорежущих сталей стойкость шлифовальных кругов из эльбор а в 4—5 раз выше, чем у кругов из синтетических алмазов. Для обработки твердых сплавов и -неметаллических материалов эльбор не используется. [c.20]

Азотирование 163 Алитирование 162 Аллиловые смолы 275 Алмаз, твердость 175 Алюминий [c.284]

Природные и искусственные (синтетические) алмазы. Из всех абразивных материалов особое место занимают природные и искусственные (синтетические) алмазы. Твердость алмаза значительно превосходит твердость всех применяемых в промышленности инструментальных и абразивных материалов. Алмаз заслуженно называют королем твердых тел . [c.36]

Абразивные материалы имеют очень высокую твердость. Так, если микротвердость алмаза принять за 100%, то микротвердость карбидов бора составляет 43%, карбидов кремния 35%, электрокорунда 25% от микротвердости алмаза. Твердость эльбора близка 424 [c.424]

Твердыми называются сплавы, обладающие, как показывает название, высокой твердостью и, как следствие, высокой износоустойчивостью. Твердые сплавы имеют близкую к алмазу твердость и обладают достаточной вязкостью. Не требуется никакая термическая обработка. [c.39]

Абразивные инструменты и их выбор. Материалом для изготовления абразивных инструментов обычно служат искусственные минералы — электрокорунд, карбид кремния (карборунд), карбид бора, синтетические алмазы и реже природные — наждак, корунд, кварцевый песок и алмаз. Твердость абразивных материалов (рис. 25) намного выше твердости обрабатываемых деталей. Наиболее твердыми материалами являются синтетические и естественные алмазы. [c.26]

Метод испытания царапанием заключается в определении данных сравнительной твердости испытуемых тел. По шкале Мооса за единицу твердости принят тальк, а самым твердым минералом — алмаз, твердость которого принята равной 10 единицам. Значения твердости по шкале Мооса приведены в табл. П-5. [c.29]

Хорошие результаты дает выглаживание алмазом (алмазное выглаживание), имеющим незначительный коэффициент трения при скольжении, высокую твердость и износостойкость. Шероховатость поверхности можно сделать весьма малой (до 14-го класса). Его использование позволяет выглаживать поверхности, закаленные на высокую твердость (НРС 60). [c.204]

Чтобы получить тончайшую проволоку из меди, бронзы, вольфрама и других металлов, применяют технологию протягивания (волочения) проволоки сквозь отверстия очень малого диаметра. Эти отверстия (каналы волочения) высверливают в материалах, обладающих особо высокой твердостью, например в сверхтвердых сплавах и алмазах. Поэтому лучше всего протягивать тонкую проволоку сквозь отверстие в алмазе (сквозь так называемые алмазные фильеры). Алмазные фильеры позволяют получать проволоку диаметром всего 10 мкм. Для сверления одного отверстия в алмазной фильере механическим путем требуется до 10 ч. [c.296]

Систему материальных точек иногда коротко называют системой. Если расстояния между отдельными точками системы не изменяются, то ее называют неизменяемой материальной системой, или абсолютно твердым телом. Сколь бы ни были велики воздействия на абсолютно твердое тело, расстояние между его частицами не может измениться. Как известно, все тела, встречающиеся в природе, разделяются на газообразные, жидкие и твердые. Встречаются тела, обладающие очень большой твердостью. Особенно велика твердость некоторых камней и металлов. Очень большой твердостью отличается алмаз. В технике алмазы широко используют для приготовления из них резцов, в гравировальных машинах, для бурения. Но алмаз все же не является абсолютно твердым телом, ведь и его шлифуют и получают бриллианты. При шлифовке алмаза с его поверхности удаляют выступающие [c.7]

Как известно, тела, встречающиеся в природе, разделяются на газообразные, жидкие и твердые. Особенно велика твердость некоторых камней и металлов. Очень большой твердостью обладает алмаз. Но алмаз все же не является абсолютно твердым телом, его шлифуют и получают бриллианты. При шлифовке алмаза с его поверхности удаляют выступающ,ие частицы, а расстояние между частицами твердого тела не должно изменяться ни при каких обстоятельствах. Велика твердость некоторых металлокерамических сплавов победита, титанита и др. Но все же они поддаются обработке и, следовательно, не являются абсолютно твердыми. И победитовые резцы притупляются, садятся от долгой работы. Громадной плотностью, превышающей в сотни тысяч раз плотность воды и, по-видимому, такой же твердостью обладают некоторые звезды, а плотность недавно открытых (в 1968 г.) нейтронных звезд составляет миллионы тонн в кубическом сантиметре. Но абсолютно твердых тел вообще не существует в природе. Это понятие введено в теоретическую механику для упрощения изучения механического движения и механических взаимодействий. В теоретической механике абсолютно твердое тело часто называют коротко твердым телом. [c.7]

Обычно говорят, что структура алмаза идентична структуре цинковой обманки, если в ней и атомы Zn и атомы S заменить на атомы углерода. Н. В. Белов предложил описание структуры алмаза в рамках плотнейшей упаковки. Для этого было сделано предположение, что структура составлена из двух сортов атомов углерода 0 + и С - радиусы которых равны 0,015 и около 0,15 нм соответственно. Крупные анионы С" - образуют плотнейшую упаковку. Такая структура вследствие обменного взаимодействия электронами, существующего между атомами углерода (в алмазе имеет место ковалентный тип связи), непрерывно осциллирует в том смысле, что фиксированные как положительные атомы С + в следующий момент становятся отрицательными атомами С и наоборот. Такая осцилляция приводит к исключительной устойчивости структуры и высокой твердости алмаза. [c.32]

Цементит представляет собой самую твердую, но вместе с тем очень хрупкую фазу в системе железо - углерод. По твердости он занимает среднее положение между твердостью корунда и алмаза. Пространственная решетка цементита очень сложна (рис. 19). [c.40]

В начале текуш его столетия были заложены основы квантовой физики. Вскоре после этого Эйнштейн [75], Борн и Карман [76] и Дебай [77] применили принципы квантовой теории для объяснения результатов, полученных при измерении теплоемкости твердых тел. Б несколько более поздней работе Эйнштейн [78] признал, что его первоначальное предположение о наличии одной частоты колебаний у всех атомов твердого тела не может рассматриваться как точная физическая модель. Тем не менее его первую работу характеризует глубокое понимание основных особенностей теплоемкости, что полностью оправдывает использование в качестве первого приближения сравнительно грубой первоначальной модели. Теоретическим результатом первостепенной важности было введение представления о свойственной каждому веществу характеристической температуре 0, выше которой тепловое движение полностью нивелирует индивидуальные особенности любой решетки и поэтому действительна универсальная классическая формула Е = 31 кТ. При температурах ниже в теплоемкость, а также многие другие экспериментально определяемые свойства твердых тел весьма критическим образом зависят от особенностей данной решетки. Так, например, аномальная теплоемкость алмаза, значительно меньшая классического значения, в свете этой теории получает прямое объяснение как результат высокой характеристической частоты колебаний решетки v (это подтверждается также исключительной твердостью алмаза). Характеристическая температура алмаза в (A 0=/zv) много выше комнатной температуры, а потому и его теплоемкость при комнатной температуре много ниже значения, которое следует из закона Дюлонга и Пти. Иными словами, алмаз при комнатной температуре находится в низкотемпературной области . [c.186]

Твердость по шкале Мооса — сопротивление механическому воздействию минералов и других материалов, определяемое царапанием. Мерой твердости служит номер наиболее твердого минерала, не оставляющего следа при царапании. Эталонами твердости являются тальк [1], гипс [2], кальций [31, флюорит [4], апатит 5], ортоклаз [6], кварц [7], топаз [8), корунд [9], алмаз 10]. [c.47]

Заметим, что здесь перечислены далеко не все свойства частиц и вещества. Для процессов прохождения несущественны, например, спин частицы, температура, твердость вещества (защиты из графита и алмаза эквивалентны). [c.432]

Метод маятника (метод Кузнецова) используется при измерении твердости хрупких и жестких материалов (например, стекла), для которых метод Бринелля не применим (рис. 8-12). На горизонтальную поверхность образца 3, укрепленного на подставке 4, ставится при помощи двух опор 2 пластинка I маятника, который имеет легкую металлическую раму 5 и укрепленный в нижней части ее груз 8. Опоры маятника представляют собой стальные шарики или (при испытании особо. твердых материалов) заточенные под углом 90° алмазы. Маятник приводится в колебательное движение, амплитуда колебаний отмечается указателем 7 на шкале 6. Колебания маятника затухают тем скорее, чем меньше твердость испытуемого образца. Твердость оценивается по времени, в течение которого амплитуда колебания маятника уменьшается на определенное значение. Способ Кузнецова применяется, в частности, для определения твердости лаковых пленок, а также слюды. [c.158]

Из простых веществ большой твердостью обладают лишь алмазы и [c.111]

Кубический нитрид бора. Получают только синтетическим путем из гексагональной модификации. Применяется главным образом для изготовления абразивного инструмента. По твердости он уступает алмазу, но существенно превосходит его по теплостойкости. [c.112]

Сверхтвердые материалы являются синтетическими материалами на основе гексагонального или кубического нитрида бора, который по твердости превосходит керметы и уступает только синтетическому алмазу. Температуростойкость композитов и нитрида бора достигает 1300— 1800. [c.71]

Синтетические алмазы образуются при спекании углерода под высоким давлением и при значительной температуре. В зависимости от технологии выращивания кристаллы алмазов имеют различное строение следовательно, различные физико-механические свойства и по твердости приближаются к природным монокристаллам алмаза. Температуростойкость алмазов невелика — примерно 650 °С. но она компенсируется их чрезвычайно высокой твердостью, износостойкостью и теплопроводностью. [c.71]

Ферритовые спеченные изделия отличаются высокой твердостью и хрупкостью. Механическую обработку ферритов можно производить абразивным инструментом из синтетических алмазов или выполнить операции — резку, шлифовку и полировку. [c.102]

Высокая твердость, износостойкость, теплопроводность инструмента, а также сравнительно низкий коэффициент трения пары алмаз—металл обеспечивают высокую эффективность использования этого метода обработки. [c.448]

Шкала С (черная) служит для определения твердости алмазным конусом вне зависимости от величины общей нагрузки. При общей нагрузке Р = 150 кГ твердость обозначается Н с. Для сравнительно мягких материалов, у которых Нцс sS 20, применяется стальной шарик, так как алмазный наконечник дает слишком глубокий отпечаток. При Яде 5= 70 имеет место большое давление на алмаз и он может выкрошиться. Поэтому для твердых материалов и для [c.52]

Особенность этого метода состоит в том, что для материала с равномерной твердостью все отпечатки для любых нагрузок получаются подобными, площадь их поверхности пропорциональна квадрату диагонали отпечатка d и для всех нагрузок числа твердости получаются одинаковыми. По ГОСТ 2999—59 рекомендуется применять для испытаний одно из следующих значений нагрузок 5 10 20 30 50 100 и 120 кГ. Чём больше нагрузка, тем более точным будет результат испытания вследствие получения большого отпечатка. Однако надо следить, чтобы толщина образца была больше десятикратной глубины h отпечатка или больше 1,5 d, так как при а = 136° отношение hid 1/7. Испытание тонких образцов и тонкого поверхностного слоя производят при тем меньшей нагрузке, чем тоньше образец. Наименьшая допустимая толщина составляет приблизительно 0,3 мм при нагрузке в 5 кГ для закаленной стали. Для твердых материалов не рекомендуется применять нагрузки более 50 кГ во избежание повреждения алмаза. [c.54]

Благодаря развитию современных методов испытания оказалось возможным определять твердость любых металлов, сплавов, ковалентных и ионных кристаллов, включая самые хрупкие и твердые вещества (такие, как кремний, карбид бора, алмаз и др.). Громадная информация по твердости, во много раз превосходящая данные по другим механическим свойствам веществ, особенно малопластичных, способствовала выяснению влияния типа кристаллической структуры, электронного строения и типа межатомной связи на твердость, представляющую обобщенную характеристику сопротивления материала пластической деформации. [c.22]

Твердость Вдавливание пирамид Виккерса из алмаза, карбида бора и его сплавов Взаимное вдавливание [c.26]

Среди сверхтвердых материалов первое место принадлежит алмазу, твердость которого (10000 HV) в 6 раз превосходит твердость карбида вольфрама (1700 HV) и в 8 раз — твердость быстрорежущей стали (1300 HV). Преимущественное применение имеют синтетические алмазы (борт, баллас, карбонадо) поликристаллического строения, которые по сравнению с монокристаллами отличаются меньшей хрупкостью и стоимостью. Алмаз теплостоек до 800 °С (при большем нагреве он графитизируется). Относительно небольшая теплостойкость компенсируется его высокой теплопроводностью, снижающей разогрев режущей кромки инструментов при высоких скоростях резания. [c.621]

Имеет иаивысшую после алмаза твердость (8000—10 000 кгс/мм ).. Более хрупкий, чем алмаз. Обладает высокой термостойкостью (1500— 1600° С). Инертен к железу [c.8]

Боразон — кубический нитрид бора (ВК) является отечественным сверхтвердым шлифовальным материалом. Алмазообразная кристаллическая структура дает боразону свойства, близкие к свойствам естественного алмаза (твердость и абразивная способность). Инструменты из боразона применяют для обработки жаропрочных, нержавеющих и других высоколегированных сталей и сплавов аустенитного класса, а также для шлифования, разрезки и доводки деталей из керамики. [c.167]

Кубический нитрид бора (КНБ) синтезируется из гексагонального нитрида бора — вещества, во многом похожего на графит. Обработка гексагонального нитрида бора в специальной камере при высоком давлении и температуре в присутствии катализатора позволила получить вещество, кристаллическая решетка и физико-механические свойства которого близки по свойствам к алмазу. Твердость КНБ несколько ниже твердости алмаза, но значительно выше других абразивных материалов. Преимуществом КНБ перед алмазом, как инструментальным материалом является также высокая теплостойкость (1200 °С) и диффузионная устойчивость. Круги из КНБ являются наиболее перспективным инструментом при обработке быстрорежущей стали, обеспечивают высокую производительность и качество изготавливаемого инструмента. КНБ изготовляются Ленинградским абразивным заводом Ильич под торговой маркой эльбор маркируется буквами ЛО, ЛР, зернистость обозначается аналогично абразивным кругам, например ЛО 40 СЮ 100 %. КНБ изготавливаемый Институтом сверхтвердых материалов АН УССР выпускается под [c.101]

Корунд. Корундом называют минерал, состоящий из кристаллической окиси алюминия (А12О.,) в структурной модификации а-глиио-зема. По твердости корунд уступает только одному естественному минералу — алмазу. Твердость корунда по минералогической шкале равна 9, микротвордость — 2000—2600 кг/мм . Удельный вес его колеблется от 3.9 до 4.0. Показатель преломления обыкновенного луча 1.758, необыкновенного луча — 1.450. Прозрачные кристаллы корунда при огранке приобретают стеклянный блеск и игру, благодаря чему используются для ювелирных целей. Глинозем способен изоморфно кристаллизоваться с окисью железа, хрома и титана. Примеси этих окислов определяют окраску корунда. Бесцветный корунд носит название лейко-корунда, синий корунд называется сапфиром, красный — рубином, желтый — топазом. [c.16]

МОЖНО привести алмаз, в котором каждый атом углерода связан с четырьмя другими атомами углерода в направлении от центра тетраэдра к его вершинам (рис. 3). Таким образом создастся устойчивая восьмиэлектронная орбита около каждого атома углерода и вместе с тем каждый атом углерода приобретает по четыре ковалентных связи. Обилием ковалентных связей и высокой степенью симметрии решетки алмаза объясняется его исключительно высокая твердость. [c.9]

Карбиды бора и кремния обладают высокой твердостью, приближающейся к твердости алмаза. Их используют как абразивы и для изготовления режущих инструментов. Карбид кремния — полупроводник и используется для нагревательных элементов металлургических печей. Карбиды этих элементов очень устойчивы, кроме карбида AI4 3, разлагающегося разбавленными кислотами. [c.339]

Семейство d-металлов или переходных металлов, заполняющих электронами подуровень d, образует многочисленные карбиды, имеющие важное промышленное значение. Особенно устойчивы карбиды d-металлов, не имеющих парных электронов в подуровне d. Они обладают высокой твердостью (Ti Zr Nb СгдзСв МоС W ), близкой к твердости алмаза, электропроводностью — электронной или полупроводниковой. Растворяясь в жидких металлах, они образуют сложные диаграммы плавкости и могут становиться упрочняющими фазами в зависимости от их термообработки. Термодинамическая устойчивость карбидов различна ЛЯ их образования и другие их свойства приведены в табл. 9.3. [c.339]

Нитриды — соединения металлов и других элементов непосредственно с азотом. Азот, составляющий основную часть воздуха, всегда в какой-то степени участвует в процессах сварки металлов плавлением, и так как его присутствие легко определяется методами аналитической химии и спектрального анализа, то по содержанию азота в наплавленном металле судим о степени защиты зоны сварки от окружающей воздушной атмосферы. При высоких температурах азот реагирует со многими элементами. Так, s-металлы дают нитриды, которые можно рассматривать как производные аммиака NasN MgaN2 и т.д., р-эле-менты образуют промышленно важные нитриды. Например, боразон, или эльбор, BN (АН°=—252,6 кДж/моль s° = = 14,8 Дж/ моль- К), плотность 2,34 г/см 7 пл=3273 К) представляет собой очень твердый материал, почти не уступающий по твердости алмазу нитрид кремния Si3N4 [АН — = —750 кДж/моль = 95,4 Дж/(моль-К), Г л = 2273 К (возгонка)] — полупроводник (Д = 3,9В) нитрид алюминия AIN разлагается водой. [c.343]

К эффекту "светлого пятна" в высокопрочных чугунах (при металлографическом анализе) могут привести скопления углерода, имеющие твердость, аналогичную алмазу. При прокатке и волочении чугуна это ядро не деформируется из-за высокой твердости [40]. Необходимо отметить, что этими "светлыми пятнаьж" может быть фуллереит [41]. [c.68]

Минерал корунд (AI2O3) имеет удельный вес 3,5 - 4 г/см, температуру плавления 1750 - 1800°С и твердость по шкале МООСа 9, т.е. уступает только алмазу. Однако минерал корунд в чистом виде встречается редко, в основном - совместно с водными или силикатными OK HJiaMH. [c.209]

Бескислородная керамика. К тугоплавким бескислородным керамикам относятся карбиды, бориды, нитриды, солициды, сульфиды. Они отличаются высокими огнеупорностью (2500...3500 С), твердостью (иногда.как у алмаза) и износостойкостью по отношению к агрессивным средам, хрупкостью. Окалиностойкость карбидов и боридов 900... 1000 С, несколько ниже она у нитридов. Силициды могут выдерживать температуру 1300... 1700 С. [c.138]

На практике при замере твердости ее величина не вычисляется по приведенной, формуле, а находится по специальной таблице по измеренному специальной лупой диаметру отпечатка d. В таблице против значений d указаны соответствующие им вычисленные значения твердости НВ. Твердость по Бринеллю оценивается в мегапаскалях [МПа1 или в кгс/мм (1 МПа 0,1 кгс/мм ). Если материал имеет очень высокую твердость, особенно когда она тверже (иарика прибора Бринелля, то для замера твердости пользуются прибором Роквелла, наконечник которого оснащен конусом, изготовленным из самого твердого материала — алмаза. [c.17]

Цементит является самой твердой и хрупкой фазой и структурной составляюп1ей в рассматриваемом ряду сплавов. Его твердость максимальна (второе место после алмаза) и составляет 8000 МПа (800 НВ), а пластичность равна нулю, так как он способен только к небольшим упругим деформациям. [c.24]

Чистый германий обладает металлическим блеском, характеризуется относительно высокой твердостью и хрупкостью. Он кристаллизуется в структуре алмаза, плавится при температуре 937 С. плотность при 25 °С равна 5.33 г/см . В твердом состоянии германий типичный ковалентный кристалл. Кристаллический германий химически устойчив иа воздухе при комнатной температуре. Размельченный в порошок германий при нагревании на воздухе до температуры 700 °С легко образует диоксид германия GeOj. Германий слабо растворим в воде и практически нерастворим в соляной и разбавленной серной кислоте. Активными растворителями германия в нормальных условиях является смесь а,зотной и плавиковой кислот и раствор перекиси водорода. При нагревании германий интенсивно взаимодействует с галогенами, серой и сернокислыми соединениями. [c.284]

Рис. 29. Индикатор для измерения глубины отсчета с числами твердости по Роквеллу шкала В для шарика d = 1.59 мм (1/1G"). нагрузка 100 кг, шкала С для алмаза, на1рузка 150 кГ.

Определение твердости по Роквеллу производится в такой последовательности. Выбрав наконечник и нагрузку, помещают на столик прибора подготовленный образец и прикладывают к нему предварительную нагрузку Рд = 10 л Г. Циферблат индикатора поворачивают до совпадения делений СО и ВЗО со стрелкой (положение черной стрелки на рис, 29). Затем нагрузку увеличивают до Р = = / 0 + Pg. При этом стрелка индикатора вращается против хода часовой стрелки (например, занимает положение, показанное пунктиром на рис. 29). Выдержав общую нагрузку в течение 4—8 сек, снимают основную нагрузку Pg, оставив предварительную, после чего стрелка перемещается на некоторую величину назад (в положение светлой стрелки на рис. 29) и указывает число твердости по Роквеллу, например на рис. 29 следует прочесть // в = 71,5 при испытании шариком и = 41,5 — алмазом. Полученные результаты записывают в журнал, всю нагрузку снимают, образец передвигают на новое место, и испытание повторяется два или более раз, чтобы получить более точное среднее значение числа твердости. [c.53]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...