УДК 546.281’261:54.057:621.785.3

А. Я. Пак*, М. А. Рудмин, Г. Я. Мамонтов, О. А. Болотникова
Томский политехнический университет, г. Томск, Россия
*ayapak03@gmail.com

Электродуговой синтез и очистка от углеродных примесей кубического карбида кремния в воздушной атмосфере (стр. 3–12)

Представлен метод получения кубической фазы карбида кремния β-SiC путем отжига в воздушной среде порошкового продукта электродугового синтеза, состоящего из β-SiC, графита и небольшого количества кремния. Благодаря высокой стойкости β-SiC к окислению в воздушной среде удалось произвести его очистку в процессе горения фазы графита в температурном интервале ~ 700–900 °С. По данным рентгеновской дифрактометрии получен порошковый материал с содержанием β-SiC близким к 99 % (по объему), при этом, согласно результатам растровой электронной микроскопии, β-SiC характеризуется широким (от ~ 0,1 до ~ 10 мкм) распределением частиц по размерам и типичной для данной фазы формой кристаллов. Метод электродугового синтеза β-SiC и его последующей очистки до коммерческой чистоты впервые реализован в воздушной среде без применения защитных инертных газов.

Ключевые слова: карбид кремния, электродуговой синтез, термический анализ, воздушная среда.

 

UDC 661.657.5:539.533

Rui Shi, Dong Wang, Li-Hua Gan*
School of Chemistry and Chemical Engineering, Southwest University, Chongqing, China
*ganlh@swu.edu.cn

A potential superhard material m-BCN (стр. 13–20)

We here propose a new superhard material m-BCN with comparable Vickers hardness to cBN by the use of first-principles calculations. The calculations show that the mentioned m-BCN is a thermodynamically and kinetically stable semiconductor. Hydrostatic calculation shows that it is anisotropic and its incompressibility is very close to c-BN. Structural analysis shows that its excellent mechanical property and thermodynamically stability are inherited from diamond and cBN. These results provide a new clue to find new superhard phase.

Keywords: m-BCN, mechanical properties, electronic structure, Vickers hardness, hydrostatic calculation

 

УДК 621.785

В. Г. Хижняк, Т. В. Лоскутова*, Т. Ю. Калашніков,
О. І. Миколайчук
Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського”, м. Київ, Украина
*losktv1@bigmir.net

Отримання багатошарових покриттів з газової фази за участю сполук ТіС, ТіN на твердому сплаві ВК8 (стр. 21–32)

Досліджено фазовий і хімічний склад, структуру, товщину, мікротвердість, експлуатаційні властивості твердого сплаву ВК8 з багатошаровими покриттями, отриманими методами дифузійного титанування, титаноалі­тування, азототитанування, азототитаноалітування. Останні два методи поєд­нують азотування за температури 540 °С впродовж 20 год з наступним титануванням або титаноалітуванням. Встановлено, що сформована при азототитаноалітуванні композиція шарів TiN, TiC виконує при хіміко-термічній обробці бар’єрні функції. Утворений бар’єр повністю гальмує проникнення алюмінію й кисню в основу і сприяє формуванню на поверхні сполуки AlCoTi₂, мікротвердість якої завдяки розчиненню азоту досягає 12,6 ГПа. Максимальна мікротвердість для шарів TiC становить 31,0–35,5 ГПа, для TiN – 20,0–21,5 ГПа. Стійкість азото­титаноалітованих багатогранних непереточуваних твердосплавних пластин ВК8 при обробці різанням сталі У8А зросла в порівнянні з вихідною в 10,5 разів.

Ключові слова: багатошарові покриття, титанування, титаноалітування, азототитанування, азототитаноалітування, нітрид, структура, мікротвердість, зносостійкість.

 

UDC 621.921.34-419:536.421.5

Baoyan Liang^{1, 2}, Danhui Han^{1, 2}, Wangxi Zhang^{1, 2,} *
¹Materials and Chemical Engineering School, Zhongyuan University of Technology, Zhengzhou, China
²National and Local Joint Laboratory of Engineering of Diamond Technology, Zhengzhou, China
*zwxlby@126.com

Fabrication and wear performance of (Cu–Sn) solution/TiC_x bonded diamond composites (стр. 33–39)

The Cu(Sn)–TiC_x bonded diamond composites were prepared by in situ reaction sintering of Cu, Ti₂SnC and diamond powders. Effect of Ti₂SnC content on the phase composition, microstructure and grinding properties were studied. The result shows that Ti₂SnC was decomposed to TiC_x and Sn. And then, Sn atom dissolved into the crystal lattice of Cu and formed Cu(Sn) solution. The rich C formed at the interface between diamond and the matrix. Excess Ti₂SnC inhibited the formation of Cu solid solution and reacted with Cu to form Cu₃Sn. Additionally, its matrix was mainly composed of TiC_x with better wear resistance, which may improve obviously the grinding performance of the composites. The grinding ratio value of copper-diamond composite was only 132. The grinding ratio value of the composite contained higher Ti₂SnC content in the raw materials was 636.

Keywords: reaction synthesis, diamond, Cu, TiC_x.

 

УДК 669.25’27

А. А. Матвейчук*, С. А. Давиденко
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев, Украина
*o.matviychuk@i.ua

О взаимодействии расплава кобальта с поликристаллическим монокарбидом вольфрама (стр. 40–45)

Исследовано взаимодействие расплава кобальта с горячепрессованными и синтезированными поликристаллическими образцами WC. Показано, что поликристаллические WC-мезоэлементы являются перспективными для получения мезоструктурных твердых сплавов WC–Co жидкофазным спеканием.

Ключевые слова: спеченные твердые сплавы, карбид вольфрама, мезоструктура.

 

УДК 544.7:661.872

О. І. Білий¹, О. В. Іщенко², В. Е. Діюк², Л. Д. Кістерська³, О. Б. Логінова³, В. М. Ткач^3
1Львівський національний університет ім. Івана Франка, м. Львів, Україна
²Київський національний університет ім. Тараса Шевченка, м. Київ, Україна
³Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ, Україна
*pol@ism.kiev.ua

Модифікування наночастинками металів вуглецевої тканини для мікробних паливних комірок (стр. 46–55)

Проведено електронно-мікроскопічне дослідження стану (розподілення за розмірами та елементний склад) наночастинок на основі Fe і Fe–Со на поверхні вуглецевого волокна, нанесених з колоїдних розчинів, хімічним осадженням і безпосереднім диспергуванням у плазмі. Досліджено роботу модифікованих наночастинками металів вуглецевих волокон як анодів у лабораторній двокамерній мікробно-анодній комірці паливного елемента на основі бактерій Desulfuromonas acetoxidans. Доведено доцільність практичного використання в анодах мікробних паливних комірок наночастинок Fe.

Ключові слова: наночастинки Fe і Fe–Со, модифіковані вуглецеві волокна, мікробна паливна комірка.

 

УДК 621.941

Н. Е. Стахнив, Л. Н. Девин*, А. А. Бочечка, А. А. Осадчий, С. Н. Назарчук, С. В. Рычев
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев, Украина
*ldevin@ism.kiev.ua

Исследование влияния фазового состава режущих пластин из нанокомпозита алмаз–карбид вольфрама на процесс чистового точения сплавов алюминия и латуни (стр. 56–66)

Исследовано влияние фазового состава режущих пластин из нанокомпозита алмаз–карбид вольфрама на силы резания, коэффициент трения в зоне резания и сигнал акустической эмиссии в процессе чистового точения сплавов алюминия и латуни. Установлено, что содержание вольфрама в исходной смеси в количестве 30–40 % (по массе) обеспечивает спекания композита режущей пластины с наиболее благоприятным для точения сплавов алюминия и латуни фазовым составом.

Ключевые слова: чистовое точение, акустическая эмиссия, сплав алюминия, латунь, режимы обработки, композит алмаз–карбид вольфрама, спекание при высоком давлении.

 

УДК 621.7.015:539.43:621.941.025.7

К. С. Барандич, С. П. Вислоух, В. С. Антонюк*
Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського”, м. Київ, Україна
*vp@kpi.ua

Забезпечення циклічної довговічності деталей при фінішному токарному обробленні інструментом із кубічного нітриду бору (стр. 67–78)

Представлено дослідження взаємозв’язку стану поверхневого шару деталі зі сталі 40Х, що сформований при фінішному токарному обробленні інструментом із щільних модифікацій нітриду бору, та його циклічної довговічності. Вперше отримано математичну модель, яка показує залежність циклічної довговічності від режимів токарного оброблення деталей інструментом із кубічного нітриду бору. Обґрунтовано можливість фінішного токарного оброблення відповідальних деталей, що працюють під впливом навантажень, змінних за величиною і напрямком.

Ключові слова: циклічна довговічність, якість поверхневого шару, фінішне токарне оброблення, кубічний нітрид бору.

 

УДК 621.762:621.921.34

А. И. Саградян^1, *, С. Г. Агбалян², А. М. Мартиросян², Н. А. Ордян¹, Х. В. Погосян^2
1Армянский государственный педагогический университет им. Х. Абовяна, г. Ереван, Армения
²Национальный политехнический университет Армении, г. Ереван, Армения
*sahradyanartak34@aspu.am

Повышение ресурса работы алмазного инструмента для обработки неметаллических материалов (стр. 79–86)

Выявлен и исследован механизм зарождения и формирования покрытий Ti–Cr на синтетических алмазных порошках марки HSD 90. Установлено, что металлизация осуществляется избирательно с залечиванием поверхностных дефектов (микротрещин, порогов и т. д.). Матричным металлом, формирующим покрытие в целом, является Ti, а Cr – легирующим элементом. Методом дериватографии исследована термостойкость металлизированных алмазных порошков. Установлено, что стойкость к окислению металлизированных алмазов по сравнению с исходными повышается на 40 °С, на границе покрытие–связка имеет место взаимная диффузия.

Ключевые слова: покрытие, алмаз, микротрещины, диффузия, металлизация.

 

УДК 621.762:666.3–13

О. Н. Кайдаш*, В. З. Туркевич, М. А. Маринич, И. П. Фесенко, В. С. Беловол, В. Н. Ткач
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев, Украина
*ivv@ism.kiev.ua

Коррозионная стойкостьгорячепрессованной керамической системы В₄С–VС (стр. 87–91)

Изучены коррозионная стойкость, структура и физико-механи­ческие свойства горячепрессованных композитов В₄С–VC. Получены материалы, перспективные для использования в качестве торцевых уплотнений на химических производствах.

Ключевые слова: композиционный материал, В₄С, VC, анодная потенциодинамическая кривая, коррозионная стойкость.

 

 

УДК 621.91.02:539.89

К. В. Сліпченко*, І. А. Петруша, Д. А. Стратійчук, В. З. Туркевич
Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ, Україна
*kateslipchenko@gmail.com

Вплив добавки VC–Al на зносостійкість композитів на основі сBN (стр. 92–93)

Повідомляться про зносостійкість матеріалу системи cBN–VC–Al для різального інструменту в умовах безперервного високошвидкісного точіння нержавіючої сталі AISI 316L.

Ключові слова: високий тиск, точіння, спікання, нітрид бору.