Получение и свойства сверхтвердых материалов. Расчет алмазного инструмента для сверления

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ 

№ 563 
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 

ИНСТИТУТ СТАЛИ и СПЛАВОВ 

Технологический университет 

МИСиС 

Кафедра высокотемпературных процессов, материалов 
и алмазов 

А.И. Лаптев 
А.А. Ермолаев 
М.Ю. Беломытцев 

Получение и свойства 
сверхтвердых материалов 

Расчет алмазного инструмента для сверления 

Учебное пособие 

Рекомендовано редакционно-издательским 
советом института 

t 

Москва Издательство ´УЧЕБАª 2007 

УДК 669.018.45 
Л24 

Рецензент 
канд. техн. наук, А.Е. Кудряшов 

Лаптев А.И., Ермолаев А.А., Беломытцев М.Ю 
Л24 
Получение и свойства сверхтвердых материалов. Расчет алмазного инструмента для сверления: Учеб. пособие. – М.: МИСиС, 
2007. – 32 с. 

Рассмотрено понятие твердости материалов, описаны методы ее определения; представлены различные виды классификации и основные характеристики 
природных и искусственных строительных материалов и горных пород. Приведено описание и конструктивные особенности алмазного инструмента для 
сверления и бурового алмазного инструмента. Представлен один из видов расчета алмазного инструмента, включающий возможность вариации нескольких 
параметров. 

Соответствует государственному образовательному стандарту дисциплины 
«Получение и свойства сверхтвердых материалов и изделий из них». 

Предназначено для студентов четвертого курса, обучающихся по специальности 200503 «Стандартизация и сертификация», а также по специальности 
150701 «Физико-химия процессов и материалов» 

© Московский государственный институт 
стали и сплавов (технологический 
университет) (МИСиС), 2007 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

Введение 
4 

1. Твердость материалов и методы ее определения 
5 

2. Характеристики природных и искусственных строительных 
материалов и горных пород 
10 

3. Алмазный инструмент для сверления 
20 

4. Алмазный буровой инструмент 
23 

5. Расчет алмазного инструмента для сверления или бурения 
27 

Библиографический список 
32 

3 

ВВЕДЕНИЕ 

Значение развития существующих процессов синтеза синтетических алмазов и других сверхтвердых материалов, а также создания 
принципиально новых способов их получения трудно переоценить, 
поскольку при решении актуальных задач наука и современная промышленность зачастую не могут обойтись без сверхтвердых материалов, обладающих уникальными физико-механическими свойствами. 

В настоящее время применение в горнодобывающей, строительной, обрабатывающей и других отраслях промышленности инструмента, изготовленного на основе искусственных алмазов и других 
сверхтвердых материалов, позволяет в десятки, а иногда и в сотни 
раз, увеличивать производительность труда, добиваться принципиально новых результатов в получении, изготовлении и обработке материалов. 

В результате работ коллективов Института физики высоких давлений (ИФВД РАН), Московского государственного университета 
(МГУ), Московского института стали и сплавов (МИСиС) и других 
удалось синтезировать высокопрочные и термостойкие поликристаллические алмазы, которые могут заменять крупные природные и 
синтетические монокристаллические алмазы. Разработаны методы 
получения инструмента на основе искусственных алмазов. 

Развитие производства требует постоянного совершенствования 
алмазного инструмента и разработки новых методов получения и 
типов 
инструмента 
из 
сверхтвердых 
материалов. Инженерисследователь должен знать основные принципы расчета алмазного 
инструмента. В настоящем учебном пособии предлагается один из 
такого рода расчетов. 

4