Способ контроля качества изделий алмаза и алмазоподобных материалов Советский патент 1979 года по МПК G01N23/20 

Изобретение относится к способам контроля качества инструментов и аппаратов высокого давления, изготовленных из синтетических алмазов и алмазоподобных материалов типа карбонада, балласа, кубического нитрида бора, алмазных композиций и др. Известен способ неразрушающего контроля образцов из синтетическс5го алмаза, основанный на визуальном определении количества включений, оказывающих отрицательное влияние на прочность образцов. Однако при таком способе субъективна оценка количества включений, его невозможно применять для образцов из материала, непрозрачного для видимого света, а кроме того, он характеризуется продолжительностью кон троля. Цель изобретения заключается в том, чтобы разработать зкспрессный и надежный способ контроля изделий из алмаза и алмазоподобных материалов. Предлагаемый способ контроля осно ван на зависимости качества изделия от характеристик кристаллитов алмаза или алмазоподобных материалов в изделии, таких как величина микронапря жений кристаллитов и их размеры. Контроль осуществляют путем установки корреляции между какими-либо свойствами изделия, например стойкостью к истиранию, и указанными характеристиками кристаллитов, по уширению дифракционных линий на рентгенограммах образцов и эталонов. Осуществляют эффективное разделение вкладов и уширение дифракционной линии от микронапряжений и дисперсности блоков путем использования эталона, полученного выделением кристаллитов алмаза или алмазоподобных материалов из изделий, например, с помощью химического удаления связующего вещества. Используют дополнительный эталон, полученный путем обработки исходного порошка алмаза или алмазоподобного материала при тех же температурах и давлениях, которые применяют при изготовлении изделий, но без связующего вещества. Способ осуществляют следующим образом. Одно из контролируемых изделий, которое выбирают в качестве эталона, механическим или химическим путем разрушают и превращают в порошок. Так, образцы алмазно-металлических композицйй превращают в порошок алмаза в .результате химического удаления металлической связки. В процессе разру риения микронапряжения, возникшие при получении изделия, релаксируют, а ве личина блоков не Изменяется. Затем методом обратной съемки на плоскую пленку получают рентгенограм мы и измеряют ширину рентгеновской линии вначале на эталоне, а затем на контролируемых изделиях и по величине уширения рентгеновской линии, связанного с влиянием микронапряжений, судят о механических свойствах изделий. Ширину рентгеновской линии л 9 определяют по микрофотометрическим кри вым на половине высоты максимума кри вой интенсивности и методом интеграл ной интенсивности. При расчете испол зуют соотношение; (дЭ) , где b - величина, связанная с экспериментальными условиями съемки, а /ь., где jb - определяется размерами блоков , а /й д./di Qнеоднородностью упругой деформации решетки A.d/d. Механические свойства изделий из алмаза и алмазоподобных материалов для корреляции с величиной уширения рентгеновской линии, связанного с вл янием микронапряжений, характеризуютс стойкостьЮ ,при испытаниях этих изделий на истлрание, например стойкостью резцов И.Залмаза и алмазоподобных материалов. Пригодными для использования с вероятностью л/85% сч таются образцы, обладающие наибольщей стойкостью в определенном интервале микронапряжений. Применяя дополнительный эталон, который получают путем обработки исходного порошка алмаза или алмазоподобных материалов при тех же темпера турах и давлчэниях, что и при изготов лении изделия, ко без связующего вещества, и сравнивая уширения линий эталонов, получают данные о наличии пластической .деформации в кристаллитах во время изготовления изделия. Так как прочность изделий из алмазно-металлических композиций сильно зависит от необратимых изменений субструктуры кристаллитов, то наличие и величина пластических деформаций могут.служить критерием для отбора исходных материалов и контроля качества готовых изделий из алмазно-металлических композиций. Формула изобретения 1.Способ контроля качества изделий из алмаза и алмазоподобных материалов установления корреляции меж|ДУ характеристиками кристаллитов в изделии и свойствами всего изделия, отличающийс я тем, что, с целью увеличения точности и скорости контроля, измеряют величину уширения дифракционной линии на рентгенограм- . мах от контролируемых изделий и эталонного образца , полученного путем выделения кристаллитов алмаза или алмазоподобных материалов из серийного изделия, например, с помощью химического удаления связующего вещества, .вьачисляют величину физического эффекта, ответственного за уширение линии на рентгенограмме изделия, и используют указанную величину для корреляции. 2.Способ по п. 1,отличаю-, щ и и с я тем, что используют дополнительный эталон,полученный путем обработки исходного порошка алмаза или алмазоподобного материала при тех же температурах и давлениях, которые применяют при изготовлении изделий, но в отсутствие связующего вещества.