УДК 621.762.55

Т. О. Соловйова*, Є. В. Солодкий, П. І. Лобода
Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського”, м. Київ, Україна
*tsolov@iff.kpi.ua

Іскро-плазмове спікання металокерамічного композита Cu–(LaB₆–TiB₂) та його фізико-механічні властивості (стр. 3–12)

Методом іскро-плазмового спікання отримано металокерамічний композит Cu–(LaB₆–TiB₂). Проведено дослідження мікроструктури, фазового складу, механічних властивостей та електроопору. Запропоновано і реалізовано ефективний метод армування границі розділу мідна матриця–керамічні армовані частинки LaB₆–TiB₂. Показано, що ущільнення металокерамічного композита з використанням частинок LaB₆–TiB₂ з оголеними волокнами дозволяє збільшити міцність матеріалу майже в два рази. До того ж застосування армованих керамічних частинок забезпечує електричну провідність на рівні кращих матеріалів електродів контактного зварювання (88 % IACS).

Ключові слова: металокерамічний композит, іскро-плазмове спікання, електропровідність, міцність під час стискання.

  

УДК 539.21

В. Е. Діюк¹, О. В. Іщенко¹, О. Б. Логінова^2, *, Л. М. Мельник³, Л. Д., Кістерська², В. В. Гаращенко², С. О. Лисовенко², О. А. Бєда¹, Н. А. Ткачук³, О. Ю. Шевченко³, О. В. Турчун^3
1Київський національний університет ім. Тараса Шевченка, м. Київ, Україна
²Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ, Україна
³Національний університет харчових технологій, м. Київ, Україна
*pol@ism.kiev.ua

Відновлення адсорбційних властивостей шунгіту (стр. 13–22)

Стан поверхні природного мезопористого вуглецевого матеріалу – шунгіту, досліджено за допомогою електронної мікроскопії, рентгенофазового і мікрорентгеноспектрального аналізів. Здатність до відновлення адсорбційних властивостей шунгіту щодо вилучення вищих спиртів та інших домішок з водно-спиртових розчинів досліджено методами термогравіметрії та ІЧ-спектроскопії. Основною відмінністю спектрів поглинання відпрацьованого шунгіту від вихідного зразка є відсутність поглинання гідроксильними групами (3380 см^–1) та суттєве зменшення вкладу компоненти при 1170 см^–1, що відповідає поглинанню фенольних груп. Показано, що термічна обробка в аргоні, водяною парою й у середовищі СО₂ приводить до практично повного видалення сорбованих органічних речовин і регенерації адсорбційних властивостей шунгіту, останній спосіб є більш економічно виправданим.

Ключові слова: природні сорбенти, мезопористі матеріали, шунгіт, адсорбційні комплекси, функціональні поверхневі групи.

  

UCD 669.275:539.27

Xiaokun Yuan
College of Materials Science and Engineering, Beijing University of Technology, Beijing, China
yuanxiaokun@bjut.edu.cn

Effect of different binder phases on the Σ2 grain boundary plane distribution in cemented carbides (стр. 23–32)

For WC–6 wt % Co and WC–6 wt % Ni composites, and by using five parameter analysis method as a new approach, the geometric and crystallographic features of carbide/carbide boundaries have been characterized. Two most frequently occurring WC/WC boundaries are 90° twist boundaries about [10-10] (Σ2 boundaries) and 27.8° twist boundaries about [0001] (Σ13a boundaries), the Σ2 boundary populations vary with binder phase types, and carbide crystals are most frequently terminated by (0001) and (10-10) surfaces, such preference does not significantly alter if Σ2 boundaries are partitioned.

Keywords: Σ2 grain boundary, cemented carbide, binder phase, electron backscattered diffraction, five parameter analysis.

  

UCD 621.892.7:622.24.05

Lanlan Xie ^1, *, Liyi Chen ¹, Xiaolin Huang ^2
1State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection, College of Environment and Civil Engineering, Chengdu University of Technology, Chengdu, China
²Institute of Exploration Technology, Chinese Academy of Geological Sciences, Chengdu, China
*xllcdut@foxmail.com

Effect of graphite addition on impregnated diamond bit properties (стр. 33–45)

Graphite was used as a solid lubricant to reduce thermal damage in diamond bit when drilling without coolant. Graphite was added to the bit matrix material to reduce friction coefficient and heat. The influence of content, granularity, and surface metallization of graphite on the mechanical property and dry friction properties of the matrix, as well as the effect of diamond lifetime in the working layer were studied. Results showed that the hardness, bending strength, and friction coefficient of matrix gradually decreased with the increase in graphite concentration. Meanwhile, the abrasion loss decreased first and then increased, and the lifetime of diamond in the working layer gradually increased. With the decrease in graphite granularity, the bending strength and friction coefficient of matrix gradually decreased, whereas the hardness, abrasion loss of matrix, and diamond lifetime in the working layer gradually increased. After surface metallization of graphite, the hardness, bending strength, friction coefficient, and abrasion loss of matrix increased, whereas the lifetime of diamond in the working layer decreased. This study lays a foundation for drilling without water.

Keywords: graphite, diamond bit, mechanical property, dry friction properties, lifetime of diamond.

  

UDC 621.941:536.483

Anshuman Das¹, Saroj Kumar Patel², Bibhuti Bhusan Biswal¹, Sudhansu Ranjan Das^3, *
¹Department of Industrial Design, National Institute of Technology, Rourkela, Odisha, India
²Department of Mechanical Engineering, National Institute of Technology, Rourkela, Odisha, India
³Department of Production Engineering, Veer Surendra Sai University of Technology, Burla, Odisha, India
*das.sudhansu83@gmail.com

Machinability investigation and cost estimation during finish dry hard turning of AISI 4340 steel with untreated and cryo treated cermet inserts (стр. 46–66)

For higher tool life of cutting inserts cryogenic treatment is considered as the most prominent method but no substantial researches have been found concerning the impact of cryogenic treatment on cermet inserts especially in hard turning. Therefore, in the present experimental investigation, the comparative assessment of various responses such as cutting force, flank wear, crater wear, chip morphology and surface roughness were carried out during machining of hardened steel with both untreated and cryo treated cermet ins hard turning erts under dry cutting condition. Lastly, the input variables were optimized using Response surface methodology (RSM) to evaluate the tool life for the economic analysis. The experimental result demonstrated that the uncoated deep cryo treated with tempered cermet insert delivered better results in comparison to other cermet inserts. According to cost analysis, uncoated and deep cryo treated with tempered cermet insert was found to be the most economical among other cermet inserts at the optimum cutting condition.

Keywords: hard turning, cryogenic treatment, machinability, cost analysis.

  

UCD 621.9.025.7:661.657.5

M. Ociepa*, M. Jenek, E. Feldshtein, K. Leksycki
Institute of Machine Construction and Operations Engineering, University of Zielona Gora, Zielona Gora, Poland
*m.ociepa@ibem.uz.zgora.pl

The phonomenon of material side flow during finish turning of EN X153CrMoV12 hardened steel with tools based on polycrystalline cubic boron nitride (стр. 67–75)

The study presents the results of an analysis of the phenomenon of material side flow during finish turning of EN X153CrMoV12 (H12MF GOST 5950-2000) tool steel hardened to 63±2 HRC with cutting tools made of polycrystalline composites based on polycrystalline cubic boron nitride. For an uncoated wedges of CBN 7025 the material side flow occurred for the entire range of tested cutting feed. For a CBN 8120 wedges with a TiA1N coating the side flow was observed exclusively for the cutting feed of f = 0.2 mm/rev. The researched phenomenon did not occur on the surfaces finished with a CBN 7015 tool coated with TiN.

Keywords: polycrystalline cubic boron nitride, PCBN, hardened steel, finish turning, surface layer, material side flow.

  

УДК 621.923.02

Я. О. Шахбазов^1, *, В. В. Широков¹, В. О. Федорович^2
1Українська академія друкарства, м. Львів,  Україна
²Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, м. Харків, Україна
*shah-nika@ukr.net

Встановлення технологічних умов правки шліфувальних кругів алмазним інструментом (стр. 76–82)

На основі теоретичних і експериментальних досліджень встановлено режим алмазної правки шліфувальних кругів на керамічній зв’язці для умов мікро- або макроруйнування абразивних зерен. Це дозволяє визначити технологічні режими правки на операціях чорнового і чистового шліфування. Запропоновано розрахункові рівняння для визначення глибини правки шліфувальних кругів при різних видах їх спрацювання.

Ключові слова: шліфування, шліфувальний круг, спрацювання, правка, кристал алмазу.

 

 УДК 621.923

О. О. Пасічний*, В. І. Лавріненко**
Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ, Україна
*ceramic@ism.kiev.ua;
**lavrinenko@ism.kiev.ua

Вплив хвильової формозміни різальної поверхні алмазних кругів у коловому напрямку на параметри шорсткості обробленої поверхні (стр. 83–86)

Проведено дослідження пригамування хвильової формозміни різальної поверхні алмазного круга правкою алмазним олівцем. Показано, що при цьому змінюються параметри шорсткості поверхні, обробленої таким кругом, а саме: знижуються висотні параметри, зростають крок мікронерівностей і показники відносної опорної довжини профілю.

Ключові слова: алмазний круг, різальна поверхня, хвильова формозміна, параметри шорсткості поверхні, правка круга.

  

УДК 621.762; 621.893

А. А. Адамовский*, А. Д. Костенко
Институт проблем материаловедения им. И. Н. Францевича НАН Украины, г. Киев
*adamovskyi@ipms.kiev.ua

Коэффициент трения природного алмаза по материалам на основе кубического нитрида бора (стр. 87–89)

Сообщается, что доминирующее влияние на значение коэффициента трения алмазной пирамиды по образцам сверхтвердых материалов на основе BN оказывает фазовый состав материалов контактирующих пар.

Ключевые слова: пара трения, сверхтвердые материалы, коэффициент трения, сухое трение.

  

УДК 66.045.34+621.763

А. А. Шульженко^{1, *}, А. Н. Соколов^{1, **}, Л. Яворска^{2, ***}, В. Г. Гаргин¹, Е. Ф. Кузьменко^1
1Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины
²The Institute of Advanced Manufacturing Technology, Krakow, Poland
*alexshulzhenko35@gmail.com
**kybor@ism.kiev.ua
***lucyna.jaworska@ios.krakow.pl

Теплопроводность меди с добавкой n-слойного графена (стр. 90–93)

Изучено влияние добавки n-слойного графена на теплопроводность образцов меди, спеченных при высоких давлениях и температуре. Показано, что добавка графена Gn(4) к медному порошку в количестве 0,2–0,4 % (по массе) позволяет на 14–37 % увеличить значение теплопроводности образцов.

Ключевые слова: n-слойный графен, медь, давление, температура, теплопроводность.