УДК 539.89

К. В. Сліпченко^1, *, Д. А. Стратійчук^1, **, В. З. Туркевич¹, Н. М. Білявина², В. М. Бушля³, Я.-Е. Штоль^3
1Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ, Україна
²Київський національний університет ім. Тараса Шевченка, м. Київ, Україна
³Лундський університет, м. Лунд, Швеція
*kateslipchenko@gmail.com
**d_strat@ukr.net

Спікання матеріалів на основі cBN зі зв’язкою TaC для металорізального інструменту (стр. 3-11)

В умовах високих тиску і температур виготовлено керамо-матричні композити на основі кубічного нітриду бору зі зв’язкою TaC. Спікання проведено в апараті високого тиску типу “тороїд” в діапазоні температур 1450–2450 °С. Показано, що за температури спікання вище 2150 °С відбувається хімічна взаємодія між компонентами суміші з утворенням ТаВ₂. Мікротвердість композитів зростає з підвищенням температури спікання і досягає свого максимуму (34 ГПа) при 2150 °С. В умовах високошвидкісної обробки нікелевого сплаву Inconel 718 композити мали високу стійкість до механо-хімічного зношування.

Ключові слова: карбід танталу, нітрид бору, мікротвердість, високий тиск.

 

УДК 62-987:621.921.34

О. В. Бовсунівський*, С. Б. Полотняк, В. В. Лисаковський, О. О. Лєщук, C. О. Івахненко
Інститут надтвердих матеріалів ім. В. M. Бакуля НАН України, м. Київ, Україна
*olesbov@gmail.com

Комп’ютерне моделювання напружено-деформованого і граничного станів пірофілітового контейнера та пуансонів шестипуансонного апарата високого тиску (стр. 12-23)

Розроблено скінченноелементну методику визначення механічного стану важконавантажених елементів шестипуансонного АВТ. Досліджено процес стиснення пірофілітового контейнера в шестипуансонному АВТ. Визначено напружено-деформований і граничний стани контейнера та пуансонів в процесі утворення високого тиску, встановлено вплив розміру ребра кубічного контейнера на граничний стан пуансонів і рівень згенерованого в АВТ тиску. Зокрема, збільшення довжини ребра контейнера приводить до зменшення значення тиску в його центрі.

Ключові слова: шестипуансонний апарат високого тиску, пірофілітовий контейнер, твердосплавний пуансон, тиск, алмаз, комп’ютерне моделювання, метод скінченних елементів, напружено-деформований стан, граничний стан.

 

УДК 539.23:620

О. О. Онопрієнко*, В. І. Іващенко, П. Л. Скринський, О. К. Синельніченко, А. О. Козак, А. М. Ковальченко, О. І. Оліфан
Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України, м. Київ, Україна
*onopr@ipms.kiev.ua

Вплив азоту на мікроструктуру, твердість і трибологічні властивості плівок Cr–Ni–B–C–N, осаджених магнетронним розпиленням на постійному струмі (стр. 24-35)

Плівки Cr–Ni–B–C–N було осаджено на кремнієві підкладки методом реакційного магнетронного на постійному струмі розпилення одночасно двох мішеней Cr–Ni і B–C в газовій суміші Ar/N₂. Методами рентгенівської дифракції, рентгенівської фотоелектронної спектроскопії, мікроіндентування та трибологічним тестуванням досліджено мікроструктуру, хімічні зв’язки, твердість і трибологічні властивості плівок. Одержані результати показали, що мікроструктура та механічні властивості плівок змінилися при додаванні азоту в плівки. Плівки Cr–Ni–B–C–N складалися, як правило, з нанокристалічної фази CrN зі структурою типу NaCl і містили також певну долю кристалічних фаз Ni, Cr₂O₃ і B₂O₃, занурених в змішану аморфну фазу. Додавання азоту привело до підвищення твердості до значення ~ 17 ГПа при F_N2 = 40 см³/хв, а при збільшенні F_N2 вище 40 см³/хв твердість різко знижувалась. Присутність азоту в структурі плівок привела до покращення трибологічних властивостей і підвищення адгезії плівок до кремнієвої підкладки.

Ключові слова: магнетронний метод, нанокомпозит, структура, механічні властивості.

 

УДК 621.793.182

Г. Фагани¹, С. М. Рабии^2, *, С. Ноуроузи², Х. Эльмхаг^3
1Технологический университет им. Бабола Ноширвани, Инженерно-механический факультет, Баболь, Иран
²Технологический университет им. Бабола Ноширвани, Отдел материаловедения, Баболь, Иран
³Университет Буали-Сина, Отдел материаловедения, Хамедан, Иран
*rabiee@nit.ac.ir

Наномасштабное многослойное тонкое покрытие, изготовленное методом катодного дугового испарения (стр. 36-49)

Исследованы однослойные покрытия TiN и CrN, а также наноразмерные многослойные тонкие покрытия TiN/CrN, нанесенные на подложки из нержавеющей стали 420C методом катодного дугового испарения. Тест наноиндентированием показал, что твердость наноразмерного многослойного тонкого покрытия TiN/CrN была 30 ГПа, что больше, чем однослойных покрытий TiN (H_TiN = 23 ГПa) и CrN (H_CrN = 19 ГПa). Методы индектирования трибометром типа “шарик на диске” и по Роквеллу-C показали лучшую износостойкость при трении наноразмерного многослойного покрытия TiN/CrN и лучшую адгезионную прочность однослойного покрытия CrN по сравнению с другими исследованными образцами. Наноразмерное многослойное тонкое покрытие TiN/CrN на нержавеющей стали 420C может быть использована в трибологических системах, где требуется высокая твердость и износостойкость, а также низкий коэффициент трения.

Ключевые слова: многослойное покрытие TiN/CrN, наноинден­тирование, твердость, износостойкость, нержавеющая сталь 420C.

 

УДК 666.3:539.5

Т. Б. Сербенюк*, Т. О. Пріхна, В. Б. Свердун, Н. В. Свердун, В. І. Часник, М. В. Карпець, В. В. Ковиляєв
Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ, Україна
*serbenuk@ukr.net

Вплив технологічних умов отримання композиційних матеріалів на основі  AlN–Y₂O₃–С на їхню здатність до поглинання мікрохвильового випромінювання (стр. 50-56)

Для застосування в області вакуумної електроніки в якості по­глиначів мікрохвильового випромінювання створено нові композиційні матеріали на основі AlN–Y₂O₃–С. Рентгенофазові й структурні дослідження показали наявність основних фаз у структурі композита: AlN (гексагонального і кубічного), Y₃Al₅O₁₂, Al₃O₄ і С. Встановлено, що підвищення часу змішування і розмелу вихідних компонентів впливає як на структуроутворення, а саме на збільшення фази Al₃O₄, так і на збільшення затухання мікрохвильового випромінювання композитів від 6,5 до 7,6 дБ, що характеризує підвищення поглинаючої здатності отриманих керамік.

Ключові слова: композит, AlN, сажа, мікроструктура, мікро-хвильове випромінювання, параметри кристалічної решітки, матеріал-поглинач.

 

УДК 666.539.3/6 (045)

А. Г. Довгаль*, В. В. Варюхно, Л. Б. Приймак
Национальный авиационный университет, г. Киев, Украина
*kalibr201@ukr.net

Влияние структурообразования композитов системы SiC–Al₂O₃ с различными активационными добавками на их прочность и твердость (стр. 57-64)

Исследовано влияние состава и активационных добавок на структуру композита системы SiC–Al₂O₃. Изучена плотность, пористость и морфологические особенности структуры. Исследованы такие физико-меха­нические свойства полученных образцов, как прочность на изгиб, твердость. Установлены оптимальные значения этих характеристик относительно составов и технологических режимов получения.

Ключевые слова: композит системы SiC–Al₂O₃, прочность, твердость, плотность, пористость.

 

УДК 669.018.25

М. М. Прокопів
Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ, Україна
keramtex@ukr.net

Формування шарової структури на поверхні твердого сплаву 79WC–15TiC–6Co при взаємодії з порошковою сумішшю TiC–20Ni (стр. 65-72)

Досліджено структуру поверхні різальної пластини зі стандартного твердого сплаву (Ti,W)C–WC–6Co марки Т15К6 після взаємодії з порошковою сумішшю на основі ТіС–Ni. Показано, що на поверхні пластини формується зовнішній шар з двофазною (Ті,W)С–(Co, Ni) і проміжною (Ti,W)C–WC–(Co, Ni) структурами перемінного складу. Формування шарової структури відбувається в результаті дифузії Со, W, С із об’єму пластини на її поверхню і зустрічної дифузії Ni з поверхні пластини в об’єм.

Ключові слова: твердий сплав, карбіди WC, (Ti,W)C, зв’язка, Со, Ni, шар, структура.

 

УДК 621.9.025.77:615.46:616.728

С. В. Сохань*, А. Л. Майстренко, В. Г. Сороченко, В. В. Возний, О. І. Боримський, М. П. Гаманюк, Є. М. Зубанев
Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ, Україна
*svsokh@gmail.com

Вплив режиму обробки на показники алмазного доведення керамічних куль з карбіду бору (стр. 73-85)

Досліджено експериментально вплив режиму обробки на процес алмазного доведення керамічних куль з карбіду бору, показниками якого є швидкість знімання припуску, швидкість зменшення/збільшення відхилення від сферичної форми куль і різнорозмірність діаметра куль у партії. Для виокремлення частки конкретного показника, обумовленої саме впливом режиму обробки, застосовано метод апроксимації змінювання у часі цього показника, а зазначену частку у будь-який момент часу визначали як різницю між значеннями з досліду і з функції апроксимації. Встановлено, що виокремлені частки можуть змінюватися як у бік зростання, так і у бік зниження в залежності від умов доведення: режиму обробки (добуток сили притиснення доводочного диска і швидкості різання), напрямку спадання діаметра куль у сепараторі відносно напрямку обертання нижнього диска й частоти подачі алмазної суспензії. Визначено найбільш ефективне для виправлення відхилення від сферичної форми і зменшення різнорозмірності діаметра куль у партії поєднання досліджуваних факторів.

Ключові слова: керамічні кулі, карбід бору, алмазне доведення, сила притиснення доводочного диска, швидкість різання, частота подачі алмазної суспензії, діаметр і відхилення від сферичної форми куль, різнорозмірність діаметра куль у партії.

 

УДК 621.921.34-492.544.023.5:539.215

Г. А. Петасюк*, О. О. Бочечка**
Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ, Україна
*petasyuk@ukr.net
**bochechka@ism.kiev.ua

Однорідність абразивних порошків за формоподібністю проекції зерен і метод її визначення (стр. 86-97)

На основі аналітичного аналізу відомих публікацій досліджено методичне становлення поняття однорідності абразивних порошків як важливої ознаки їхньої якості. Виокремлено характеристики і властивості, до яких може бути застосовано поняття однорідності. Запропоновано додати до цього переліку нову морфометричну характеристику – формоподібність проекції зерен. Викладено оригінальний метод визначення показника однорідності абразивних порошків за цією характеристикою. Подаються результати апробації методу на різних абразивних порошках.

Ключові слова: абразивні порошки, формоподібність, однорід­ність за формоподібністю проекції зерен.

 

УДК 666.3:539.5

Ю. Ю. Румянцева^1, *, Л. О. Романко¹, Д. В. Часник², В. З. Туркевич¹, В. М. Бушля³, І. П. Фесенко¹, О. М. Кайдаш¹, В. І. Часник⁴, В. П. Рукін^4
1Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ, Україна
²Український науково-дослідний інститут спеціальної техніки та судових експертиз Служби безпеки України, м. Київ, Україна
³Лундський університет, м. Лунд, Швеція
⁴Державне підприємство “Науково-дослідний інститут “Оріон”, м. Київ, Україна
*yrumuanceva@gmail.com

Електрофізичні характеристики термобарично спеченого композита cBN–NbN  (стр. 98-101)

Повідомляється про структуру, фазовий склад та температурну залежність питомого електричного опору композита cBN–NbN, одержаного спіканням під високим тиском. Встановлено напівпровідниковий характер зміни електроопору від 2,5 до 1,8 Ом·см в діапазоні 300–700 К.

Ключові слова: термобаричне спікання, кубічний нітрид бору, нітрид ніобію, питомий електричний опір, температура.