UDC 621.921.34-419:539.533

D. Meng, W. Yue*, F. Lin, C. Wang, Z. Wu (Beijing, China)
*cugbyw@163.com, yw@cugb.edu.cn

Thermal stability of ultrahard polycrystalline diamond composite materials (стр. 3–10)

Thermal stability of the ultrahard polycrystalline diamond (UHPCD) composite material developed by the reinforcement of the polycrystalline diamond (PCD) with chemical vapor deposition (CVD) diamond has been investigated in a flow of argon at 1200 °C. The indentation, Raman spectra and wear test have been performed to compare hardness, C–C structure and wear resistance of untreated and thermal treated UHPCD. It has been shown that the hardness of CVD diamond in UHPCD attains 133±7 GPa after high pressure and high temperature, while after thermal treatment the hardness decreases to 109±3 GPa, and the wear resistance of the thermal treated UHPCD decreases from 0.17 to 0.6 mg/km. The narrowing of full width at half maximum and shift of Raman peak to lower frequencies of CVD diamond in thermal treated UHPCD imply a decrease of crystal structural defects and compressive stresses, which results in a drop of the hardness of CVD diamond in a thermal treated UHPCD. The higher wear rate of thermal treated UHPCD is due to the lower hardness.

Keywords: ultrahard polycrystalline diamond, thermal stability, CVD diamond, wear resistance.

 

 УДК 666.3:539.5

І. П. Фесенко*, В. І. Часник, О. Ф. Коломис, О. М. Кайдаш, Н. К. Давидчук, Т. Б. Сербенюк, Є. Ф. Кузьменко, М. П. Гадзира, О. О. Лєщук, В. В. Стрельчук,
В. Б. Галямін, С. В. Ткач, Є. І. Фесенко, Р. С. Шмегера (м. Київ)
Ю. І. Азима (м. Новомосковськ, Російська Федерація)
Х. Рехт, Х. Фольштедт (м. Седдін Зее, ФРН)
*igorfesenko@ukr.net

Дослідження керамічного матеріалу, одержаного вільним спіканням з порошкової композиції AlN–Y₂O₃–(SiC–C), за допомогою електронної мікроскопії, раманівської спектроскопії і вимірювання теплопровідності та поглинання мікрохвильового випромінювання (стр. 11–20)

Вільним спіканням з порошкових композицій AlN–Y₂O₃ з додаванням частинок SiC–C розміром 50 нм (агломерати 200 нм) одержано зразки композиту з керамічною матрицею нітриду алюмінію. Раманівським і мікро­рентгенофазовим аналізами, а також вимірюванням затухання мікрохвильової енергії і теплопровідності встановлено наявність твердого розчину SiC в AlN. Визначено основні фізико-механічні властивості одержаних композитів AlN–(SiC–C): твердість, теплопровідність, поглинання мікрохвильової енергії у смузі частот 9,5–10,8 ГГц.

Ключові слова: композити, нітрид алюмінію, карбід кремнію, мікроструктура, раманівська спектроскопія, теплопровідність, поглинання мікрохвильової енергії.

 

 УДК 666.233

В. Ю. Долматов*, Г. К. Буркат (г. Санкт-Петербург, Россия)
V. Myllymäki, A. Vehanen (Vantaa, Финляндия)
*DiamondCentre@mail.ru

Электрохимическое хром-алмазное покрытие (стр. 21–45)

Приведены основные закономерности и результаты нанесения электрохимических хром-алмазных покрытий с детонационными наноалмазами различных типов и наноалмазами статического синтеза. Исследована кинетика процесса, состояние наноалмазов в универсальном электролите хромирования, показано влияние наноалмазов на микро- и макроструктуру, физико-меха–ни–ческие свойства хром-алмазных покрытий, морфологию поверхности покрытий, возможность использования модифицированной алмазосодержащей шихты. Проведено сопоставительное хромирование с детонационными наноалмазами различных производителей, достигнута микротвердость 1400 кГ/мм², износостойкость возросла в 6 раз, коррозионная стойкость увеличена более чем в 8 раз.

Ключевые слова: детонационные наноалмазы, алмазосодержащая шихта, наноалмазы статического синтеза, электрохимия, хром-алмазное покрытие, универсальный электролит хромирования, свойства поверхности.

  

УДК 621.793:539.61:620.1

А. Д. Погребняк*, Б. А. Постольный, Ю. А. Кравченко, А. П. Шипиленко (г. Сумы)
О. В. Соболь, В. М. Береснев (г. Харьков)
А. П. Кузьменко (г. Курск, РФ)
*alexp@i.ua

Структура и свойства многоэлементных сверхтвердых покрытий (Zr–Ti–Cr–Nb)N (стр. 46–59)

Исследованы структура и свойства многокомпонентных наноструктурных покрытий (Zr–Ti–Cr–Nb)N, полученных вакуумно-дуговым осаждением. Толщина покрытий достигла 6,2 мкм, а значения твердости и нагрузки на индентор, обусловливающей напряжения, превышающие когезионную прочность покрытия, – H = 43,7 ГПа и L_c = 62,06 Н соответственно. В покрытиях идентифицированы структуры, состоящие из трех фаз внедрения с кубической, гексагональной и тетрагональной решетками. Размеры нанокристаллитов составляют от 4 до 7,3 нм. Приведены результаты растровой и просвечивающей электронной микроскопии, энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии и рентгеноструктурного анализа.

Ключевые слова: многоэлементные покрытия, нитриды, вакуумно-дуговое испарение, фазовый и элементный состав, микротвердость, когезия, прочность.

 

 УДК 621.793.14

В. С. Антонюк* (м. Київ)
С. О. Білокінь, М. О. Бондаренко**, Ю. Ю. Бондаренко, Ю. І. Коваленко (м. Черкаси)
*vp@kpi.ua
**maXXium@rambler.ru

Формування зносостійких покриттів на кремнієвих зондах для атомно-силової мікроскопії термовакуумним випаровуванням (стр. 60–69)

Показано можливість модифікування кремнієвих зондів атомно-силового мікроскопу тонким зносостійким вуглецевим покриттям, що приводить до покращення їхніх експлуатаційних властивостей (зменшує імовірність виникнення артефактів сканування на 20–22 %, збільшує термін експлуатації на 45–55 %). Запропоновано оптимальні режими нанесення таких покриттів термічним випаровуванням у вакуумі з подальшою низькоенергетичною електронно-променевою їх мікрообробкою. Проведено перевірку якості нанесеного покриття, яка встановила зменшення субшорсткості поверхні зонда у 15–25 разів, а також збільшення мікротвердості та зносостійкості цих покриттів у 1,1–1,35 разів.

Ключові слова: кремнієвий зонд, атомно-силова мікроскопія, тонке покриття, електронно-променева мікрообробка, зносостійкість.

 

 УДК 621.762.242: 669.27

І. В. Андреєв (м. Київ)
aigor@i.ua

Деякі аспекти в’язко-пластичної течії виробів із важких сплавів на основі вольфраму (стр. 70–75)

Представлено результати досліджень спотворення геометрич­ної форми зразків сплаву на основі вольфраму з нікелевою зв’язкою. Виявлено багатоступеневу формозміну зразків внаслідок ліквації рідкої фази у матеріалі при спіканні у баготозонній печі неперервної дії.

Ключові слова: вольфрамовий сплав, формозміна, спікання, ліквація рідкої фази.

  

УДК 941.025.7:621.9.011

С. Ан. Клименко, А. С. Манохин, С. А. Клименко* (г. Киев)
*atmu@ism.kiev.ua

Исследование параметров контактной зоны и напряжений на передней поверхности инструмента, оснащенного ПСТМ на основе КНБ, при точении закаленной стали (стр. 76–84)

Выполнен комплекс экспериментальных исследований геометрических параметров зоны контакта инструмента с обрабатываемым материалом. Определены усадка стружки, силы резания и температура на передней поверхности инструмента, оснащенного поликристаллическими сверхтвердыми материалами на основе кубического нитрида бора, при чистовом точении закаленной стали. Оценены нормальные и касательные напряжения на участке контакта инструмента со стружкой. Показано, что на участки пластического и упругого контактов инструмента со стружкой приходится соответственно 70 и 30 % от нормальной силы, действующей на передней поверхности резца.

Ключевые слова: инструмент, поликристаллический сверхтвердый материал, кубический нитрид бор, закаленная сталь, напряжение, контактная зона.

 

 УДК 622.23.051.7

О. А. Заневский, С. А. Ивахненко*, Г. Д. Ильницкая, А. П. Закора, Р. К. Богданов** (г. Киев)
А. А. Каракозов, М. С. Попова (г. Донецк)
*dep13@ism.kiev.ua
**almis28@ism.kiev.ua

Получение крупнозернистых высокопрочных шлифпорошков алмаза для применения в буровом инструменте (стр. 85–96)

Исследована технология выращивания и получены крупные монокристаллические синтетические алмазы, имеющие высокую прочность, однородность по прочности и термостойкость. Разработана конструкция буровой коронки, оснащенной такими кристаллами алмаза. Приведены результаты производственных испытаний опытных буровых коронок.

Ключевые слова: монокристаллы, синтетические алмазы, прочность, термостабильность, удельная магнитная восприимчивость, однослойные алмазные буровые коронки, механическая скорость бурения.

 

 УДК 548.52:679.822

П. В. Коневский*, Р. Е. Бродский, Л. А. Литвинов (г. Харьков)
*kopamas@gmail.com

Ударная фрагментация сапфира (стр. 97–100)

Методом ударного разрушения испытаны образцы отожженного в вакууме сапфира, упрочненного сапфира и стекла марки Gorilla Glass. Установлено, что размеры образовавшихся осколков образцов из сапфира в 10–100 раз больше осколков стекла при одинаковой энергии удара.

Ключевые слова: сапфир, разрушение, фрагментация, прочность.