УДК 620.22-419.004.12:661.657.5:621.941

Д. В. Туркевич, V. Bushlya*, J.-E. Ståhl (г. Лунд, Швеция)
И. А. Петруша, Н. Н. Белявина, В. З. Туркевич** (г. Киев)
*volodymyr.bushlya@iprod.lth.se
**vturk@ism.kiev.ua

HP-HT-спекание, микроструктура и свойства B₆O-, TiC-содержащих композитов на основе сBN (стр. 3–16)

Изучена возможность использования в качестве связки в композитах с низким содержанием сBN сверхтвердого субоксида бора B₆O, характеризующегося более высокими механическими характеристиками, чем TiC, широко используемый в коммерческих материалах. С помощью аппарата высокого давления типа “тороид” при давлении 7,7 ГПа в диапазоне температур от 1500 до 2000° С были синтезированы композиты с содержанием сBN 60 % (по объему) и различным составом связок, включающих В₆О и TiC. С использованием электронной микроскопии, а также ретгенофазового анализа, изучены микроструктура, фазовый и элементный состав полученных композитов. Методом индентирования изучены их механические свойства. Установлена работоспособность синтезированных композитов при точении закаленной холодноштамповой стали.

Ключевые слова: сверхтвердые композиты, кубический нитрид бора, субоксид бора, карбид титана.

 

 UDC 621.921.34-419:536

L. Jaworska, P. Klimczyk, M. Szutkowska, P. Putyra, M. Sitarz, S. Cygan*, P. Rutkowski (Krakow, Poland)
*slawomir.cygan@ios.krakow.pl

Thermal resistance of PCD materials with borides bonding phase (стр. 17–30)

In these studies, one group of PCD materials was prepared using diamond powder and 10 wt % of TiB₂ and the second batch of the PCD material was prepared using a mixture of diamond powder with 5 wt % of TiB₂ and 2 wt % of Co. The materials have been sintered using a Bridgman-type high-pressure apparatus at 8.0±0.2 GPa, at a temperature of 2000±50 °C. Thermogravimetric (TG) measurements and Differential Thermal Analysis (DTA) have been carried out for diamond micropowders, TiB₂ bonding phase, and sintered composites. The coefficients of friction for diamond composites in a sliding contact with an Al₂O₃ ceramic ball have been determined from the room temperature up to 800 °C. Material phase compositions were analyzed for initial samples and after wear tests, at the temperature of 800 °C. Raman spectra of diamond composites with borides bonding phases, observed for the first-order zone centre modes of diamond and graphite during the heating up to 800 °C in air have been presented. Thermal properties have been compared with the commercial diamond-cobalt PCD. It has been found that diamond with TiB₂ and Co is the most resistant to the hardness changes at elevated temperatures and this material maintains the high hardness value up to 800 °C but it has a high coefficient of friction.

Keywords: PCD, TiB₂ bonding phase, thermal stability, hardness, coefficient of friction.

 

 УДК 669 017.3:539.893

В. Ф. Бритун, В. В. Ярош, А. В. Курдюмов, А. И. Даниленко (г. Киев)
*britun@materials.kiev.ua

Сравнительное исследование фазовых превращений в углероде при различных схемах ударного сжатия (стр. 31–39)

Проведено сравнительное исследование фазовых превращений в углеграфитовых материалах при ударном сжатии по двум различным схемам: в цилиндрических ампулах с центральным стержнем при непосредственном контакте взрывчатых веществ с ампулой и в ампулах без стержня с метаемой внешней оболочкой. Установлено, что при ударном сжатии по второй схеме достигается более высокий абсолютный выход алмаза, но, в отличие от первой схемы, продукты ударного сжатия практически не содержат лонсдейлита или плотной аморфной фазы. Проведенный анализ показал, что во втором случае реализуются состояния с меньшими давлениями, но более высокими температурами, приводящими к превращению метастабильных фаз в стабильный алмаз.

Ключевые слова: ударное сжатие, ампула сохранения, графит, алмаз, фазовые превращения.

 

 УДК 661.65:661.55

В. И. Кущ*, С. Н. Дуб, Р. С. Шмегера, Ю. В. Сирота (г. Киев)
Г. Н. Толмачева (г. Харьков)
*vkushch@bigmir.net

Методика множественного индентирования для определения параметров твердости структурно-неоднородных материалов (стр. 40–51)

Предложена методика многократного индентирования как перспективный способ исследования поверхностных свойств структурно-неоднородных тел. Она применима к широкому кругу многофазных (в том числе сверхтвердых) материалов, керамики и металлов и позволяет оценить средние значения свойств отдельных фаз и композита в целом, а также степень неоднородности твердости образца на различных масштабных уровнях. Такая информация является важной при прогнозировании износа и обрабатываемости структурно-неоднородных материалов. Приведены экспериментальные и модельные результаты, подтверждающие работоспособность методики.

Ключевые слова: твердость, индентирование, структурно-неоднородный материал, модель, статистический анализ.

  

УДК 620.178.152:669.265.295

М. В. Карпець*, О. М. Мисливченко**, О. С. Макаренко, В. Ф. Горбань, М.О. Крапівка (м. Київ)
А. І. Дегула (м. Суми)
*karp@ipms.kiev.ua
**zvyagina-47@yandex.ru

Вплив нікелю на структуру та фазовий склад високоентропійного сплаву VCrMnFeCoNi_х (стр. 52–60)

Досліджено вплив вмісту нікелю на фазовий склад, мікрострук­туру та твердість високоентропійних сплавів VCrMnFeCoNi_х (х = 0–3). Структура литої системи складається з ГЦК-твердого розчину і s-фази, причому обидві фази є багатокомпонентними. Збільшення вмісту нікелю знижує об’ємну частку s-фази. Мікротвердість сплавів зменшується від 12 ГПа при х = 0 до 4,1 ГПа при х = 3 в результаті зменшення кількості твердої s-фази.

Ключові слова: сигма-фаза, кристалічна структура, твердий розчин, мікротвердість.

 

 УДК 544.4, 544.723+661.183.1, 661.183.2

К. І. Веселовська, В. Л. Веселовський*, В. Є. Діюк, С. В. Гайдай, О. В. Іщенко (м. Київ)
*veselovskyi.v@gmail.com

Модифікування поверхні активованого вугілля методом газофазного хлорування тетрахлоридом вуглецю (стр. 61–66)

Досліджено модифікування поверхні активованого вугілля марки СКН методом газофазного хлорування парою CCl₄. Вивчено вплив температури проведення реакції на кількість прищепленого хлору в температурному інтервалі 200–500 °С, а також термічну стійкість приєднаного хлору. Показано, що хлорування парою CCl₄ в газовій фазі веде до прищеплення в поверхневий шар вугілля до 19,5 % (за масою) (5,5 ммоль/г) хлору. Встановлено, що амінування хлор­вмісних зразків СКН приводить до заміщення поверхневого галогену азото­вмісними групами у кількостях до 1,14 ммоль/г.

Ключові слова: вуглецеві матеріали, активоване вугілля, газофазне хлорування, рідкофазне амінування, модифікування поверхні.

 

 УДК 621.922.02

D. Hessel, A. Karyazin* (г. Целле, Германия)
В. К. Старков**, С. А. Рябцев, Н. А. Горин (г. Москва, РФ)
*alexey.karyazin@drkaiser.de
**v.starkov@stankin.ru

Ротационная схема высокоэффективной правки шлифовальных кругов из кубического нитрида бора (стр. 67–76)

Исследована кинематика ротационной схемы правки шлифовальных кругов вращающимся алмазным кругом чашечной формы. На примерах шлифования высокопористыми кругами из кубического нитрида бора на керамических связках деталей из жаропрочных никелевых и титановых сплавов и высоколегированных сталей показаны преимущества такой правки в сравнении с правкой обтачиванием алмазными карандашами.

Ключевые слова: ротационная правка, шлифовальный круг из кубического нитрида бора, алмазный круг чашечной формы, стойкость круга, время правки.

 

 УДК 666.233

А. Н. Панова* (г. Киев)
В. Ю. Долматов (г. Санкт-Петербург, РФ)
Е. В. Ищенко, Г. Г. Цапюк, А. А. Бочечка (г. Киев)
М. В. Веретенникова (г. Санкт-Петербург, РФ)
V. Myllymaki (Vantaa, Финляндия)
Е. В. Никитин (г. Лесной, РФ)
*annpanova@ukr.net

Влияние условий синтеза детонационных наноалмазов на состояние их поверхностного слоя (стр. 77–88)

Исследована термодесорбция летучих продуктов с поверхности детонационных наноалмазов, модифицированных в процессе синтеза. Показано, что возможное их легирование слабо влияет на характер и температурный диапазон выделения атомарного кислорода, воды, моно- и диоксида углерода. Спектр атомарного кислорода имеет два максимума (250–300 и 550–650 °С), воды – три максимума (50–80, 220–260 и 550–600 °С), СО – один максимум при 600–760 °С и СО₂ – два максимума (200–270 и 520–660 °С). У фосфоросодержащих детонационных наноалмазов обнаружено выделение фосфина во всем температурном диапазоне воздействия на них.

Ключевые слова: детонационные наноалмазы, термодесорбция, легирование, поверхностная модификация, детонационный синтез, кристаллическая решетка, функциональные группы.

 

 УДК 620.178

О. М. Супрун*, Г. Д. Ільницька, В. М. Ткач, С. О. Івахненко (м. Київ)
*alona_suprun@mail.ru

Методи очистки поверхні кристалів алмазу (стр. 89–93)

Визначено методи поетапної очистки монокристалів алмазу від поверхневого забруднення. Основні етапи обробки полягають у хімічній очистці поверхні, іонному травленні та очистці ультразвуком. Дані методи забезпечили повну очистку поверхні монокристалів алмазу.

Ключові слова: монокристали алмазу, хімічна очистка, поверхня, забруднення.