СВЕРХТВЕРДЫЙ ЭЛЕМЕНТ, ИНСТРУМЕНТ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ ТАКОЙ ЭЛЕМЕНТ, И СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАКОГО СВЕРХТВЕРДОГО ЭЛЕМЕНТА

1. Сверхтвердый элемент, включающий сверхтвердую поликристаллическую структуру, соединенную на поверхности раздела с телом из твердого сплава, содержащего зерна карбида металла и металлическое связующее, причем сверхтвердая поликристаллическая структура содержит сверхтвердый материал, а тело из твердого сплава включает область поверхности, прилегающую к поверхности раздела, и внутреннюю область, удаленную от поверхности раздела, и при этом область поверхности и внутренняя область граничат друг с другом, а средняя доля связующего во внутренней области меньше, чем в области поверхности.
2. Сверхтвердый элемент по п.1, в котором металлическое связующее включает спекающую добавку для сверхтвердого материала.
3. Сверхтвердый элемент по п.1, в котором поликристаллическим сверхтвердым материалом является поликристаллический алмаз, а металлическое связующее содержит материал катализатора-растворителя для алмаза.
4. Сверхтвердый элемент по п.1, в котором область поверхности и внутренняя область в основном не содержат эта-фазу.
5. Сверхтвердый элемент по п.1, в котором область поверхности в основном не содержит хрома или ванадия, или их карбидов, или каких-либо их соединений.
3
6. Сверхтвердый элемент по п.1, в котором металлическое связующее содержит кобальт или кобальт и никель, средний магнитный момент а твердого сплава в единицах мкТлм/кг во внутренней области находится в пределах от 0,131Y до 0,161Y, а в области поверхности - в пределах от 0,11 ОХ до 0,147Х, где X и Y - доли кобальта в мас.%, соответственно, в области поверхности и во внутренней области.
7. Сверхтвердый элемент по п.1, в котором средняя твердость твердого сплава во внутренней области по меньшей мере на 2% выше, чем средняя твердость твердого сплава в области поверхности.
8. Сверхтвердый элемент по п.1, в котором область поверхности имеет толщину не менее 0,2 мм.
9. Сверхтвердый элемент по п.1, в котором средняя доля металлического связующего во внутренней области меньше, чем в области поверхности в 0,05-0,90 раз.
10. Сверхтвердый элемент по п.1, включающий прессовку из поликристаллического алмаза.
11. Инструмент, содержащий сверхтвердый элемент по одному из предыдущих пунктов.
12. Способ изготовления тела из твердого сплава для сверхтвердого элемента по одному из пп.1-10, включающий обеспечение неспеченной заготовки, содержащей зерна карбида металла, распределенные в металлическом связующем, и исходного высокого содержания углерода в заготовке, причем заготовка имеет область поверхности, прилегающую к поверхности, и внутреннюю область, удаленную от поверхности; термообработку заготовки в течение определенного периода времени в вакууме или нейтральной среде при температуре ниже 1280°C, достаточно низкой для избежания значительного расплавления металлического связующего, и при этом температуру и продолжительность термообработки выбирают достаточными для сохранения в области поверхности заготовки открытой пористости; введение в поры газообразного обезуглероживающего реагента для образования в заготовке обезуглероженной области поверхности и поддерживание исходного высокого содержания углерода по меньшей мере в части внутренней области и жидкофазное спекание заготовки.
13. Способ по п.12, включающий удаление по меньшей мере части области поверхности тела из твердого сплава.
14. Способ изготовления элемента из поликристаллического алмаза (ПКА) по одному из пп.1-10, содержащего структуру ПКА, соединенную с телом из твердого сплава, включающий обеспечение тела из твердого сплава, содержащего зерна карбида вольфрама и связующее вещество, содержащее материал катализатора-растворителя для алмаза, такого как кобальт, никель, железо, марганец или определенные сплавы, включающие какие-либо из этих металлов, причем тело из твердого сплава имеет область поверхности, прилегающую к поверхности, и внутреннюю область, удаленную от поверхности, при этом область поверхности и внутренняя область граничат друг с другом, а средняя массовая доля металлического связующего во внутренней области меньше, чем в области поверхности; введение в контакт агрегированной массы алмазных зерен с поверхностью тела из твердого сплава для образования сборки для предварительного спекания и воздействие на сборку для предварительного спекания давлением и температурой, при которых алмаз термодинамически стабилен, для спекания алмазных зерен и формирования структуры ПКА, связанной в одно целое с телом из твердого сплава.
15. Способ по п.14, включающий удаление по меньшей мере части области поверхности тела из твердого сплава.