Выпуск №5, год 2003
УДК 539.89:621.762.5:621.921.34-492.2
А. А. Бочечка (г. Киев)
Особенности строения нанодисперсных алмазных порошков и их консолидации при воздействии высоких давлений и температур (обзор)
Проведен обзор работ, посвященных получению поликристаллических материалов при воздействии на нанодисперсные алмазные порошки высоких давлений и температур. В связи с этой проблемой рассмотрены также работы по получению, изучению структуры, состава и свойств указанных порошков. Проанализированы причины ухудшения процесса спекания алмазных наночастиц. Обсуждаются перспективные способы формирования наноструктуры в поликристаллических материалах на основе алмаза.
УДК 548.33:539.2
В. Ф. Бритун, А. В. Курдюмов, И. А. Петруша (г. Киев)
Структурные особенности зарождения плотных фаз при сжатии гексагонального графита
Исследованы структурные особенности превращения гексагонального графита при высоких давлениях статического сжатия. Исходными образцами служили пластины высокотекстурированного пирографита. Структурные исследования проведены методами просвечивающей электронной микроскопии. На основании полученных данных об изменениях реальной структуры графита, о форме кристаллов образующихся плотных фаз и их ориентировке по отношению к матричной фазе предложена дислокационная модель зарождения плотных фаз. Согласно модели образование той или иной плотной фазы определяется взаимной ориентировкой векторов Бюргерса соседних дислокаций превращения. Показано, что образование гексагонального или кубического алмазов определяется полем упругих напряжений в матрице вблизи растущего кристалла.
УДК 539.216.2:546.26-162
А. В. Романюк, Ю. И. Горлов (г. Вышгород) В. М. Перевертайло, Л. Ю. Островская (г. Киев)
Особенности термической деструкции функционального покрова поверхности алмаза и алмазоподобных пленок
С применением квантово-химического метода МО ЛКАО в приближении АМ1 рассмотрены схемы элементарных процессов термической деструкции поверхностных соединений на алмазоподобных пленках, а также аналогичных структур на поверхности алмаза. Проведены оценки тепловых эффектов этих процессов. Результаты анализа хорошо согласуются с экспериментальными данными термодеструкции функционального покрова изученных пленок в контакте с агрессивными средами.
УДК 62-987:661.657.5
И. А. Боримский, А. А. Лещук (г. Киев)
Исследование полей температуры в аппаратах высокого давления типа «наковальни с углублениями» при синтезе кубического нитрида бора
На основании результатов компьютерного моделирования областей кристаллизации кубического нитрида бора при изменении мощности тока нагрева проведен анализ эффективности работы аппарата высокого давления типа «наковальни с углублениями» с различными схемами снаряжения реакционной ячейки.
УДК 620.186:620.22-419
С. В. Ткач, Е. Ф. Кузьменко, В. Н. Ткач, А. Г. Гонтарь, А. А. Шульженко (г. Киев)
Возможности цифровой растровой микроскопии высокого разрешения при исследовании структуры двухслойного композита
Описано устройство согласования растрового электронного микроскопа с PCI-шиной компьютера, позволяющее получать 24-битные изображения высокого разрешения размером 4096×4096 пикселей. Исследована с его использованием структура режущей двухслойной пластины, состоящей из твердосплавной подложки и композита на основе кубического нитрида бора: (WC—Co)-(cBN, TiN, Al). Определен размер зерен композита. Показано, что на границе подложки с композитом в процессе спекания образуется тонкая (5 мкм) прослойка, содержащая 16 ‰ кобальта и 11 ‰ алюминия. В композите имеется широкая (до 60 мкм) промежуточная зона с содержанием кобальта на уровне 8‰. Наличие промежуточной зоны, обогащенной кобальтом, и отсутствие кобальта в композите на расстоянии более 60 мкм обеспечивают высокие эксплуатационные свойства режущей двухслойной пластины.
УДК 62-987: 620. 178.4/.6
П. А. Балабанов, А. И. Боримский, С. Б. Полотняк, Л. И. Александрова (г. Киев)
Долговечность и характерные виды разрушения стальных матриц АВД при синтезе СТМ
Численно методом конечных элементов проведена оценка циклической долговечности стальных матриц аппаратов высокого давления при синтезе сверхтвердых материалов и исследованы характерные виды их разрушения при повторно-переменном упруго-пластическом деформировании. Выполнен сравнительный анализ влияния механических характеристик материала матрицы на число циклов до ее разрушения от малоцикловой усталости. Установлено, что циклическая долговечность матрицы определяется, в первую очередь, пределом прочности ее материала, а также пределом текучести в области, в которой матрица деформируется пластически.
УДК 621.923
В. И. Кущ, А. Е. Шило, В. Т. Чалый (г. Киев)
Математическая модель теплопереноса в системе алмазное зерно—покрытие—полимерная связка
Предложена теоретическая методика оценки теплового режима алмазного зерна с покрытием при его работе в составе шлифовального круга на полимерной связке, обеспечивающая детальное описание температурного поля в системе алмаз—покрытие—связка. Путем численного моделирования установлено, что нанесение как стекло-, так и металлопокрытия существенно снижает пиковую температуру за цикл работы зерна, но механизмы такого снижения различны. Как показывают расчеты, стеклопокрытие является барьером для коротких тепловых импульсов, тогда как роль металлопокрытия состоит главным образом в увеличении эффективной теплопроводности рабочей поверхности круга и, следовательно, снижении температуры в контакте алмаз—деталь. Приведены результаты исследования влияния толщины покрытия и времени контакта на тепловой режим связки, предложены аналитические формулы, позволяющие проводить теплофизические расчеты стеклопокрытий с достаточной для инженерных расчетов точностью. Разработанная модель может быть использована в комплексе с лабораторными исследованиями для оптимизации как конструкции шлифовального круга, так и технологических параметров его работы.
УДК 621.913 : 621.833
А. В. Кривошея (г. Киев) В. Е. Мельник, А. В. Коринец (г. Житомир)
Математические модели формообразования звеньев плоских систем зубчатых зацеплений
С использованием теории многопараметрических отображений аффинного пространства разработана обобщающая унифицированная и компактная математическая модель формообразования звеньев плоских систем зубчатых зацеплений без вывода громоздких аналитических зависимостей. В универсальной интегрированной системе автоматизации математических и научно-технических расчетов Mathcad разработан пакет программ по заданию, математическому описанию, формообразованию и визуализации звеньев плоских систем зубчатых зацеплений.
УДК 621.941
С. А. Клименко, М. Ю. Копейкина, Ю. А. Мельнийчук, О. Г. Кулик, И. А. Петруша, Ю. А. Муковоз (г. Киев)
Повышение эффективности лезвийного инструмента, оснащенного ПСТМ на основе КНБ
Показана возможность повышения эффективности режущего инструмента из поликристаллических сверхтвердых материалов на основе кубического нитрида бора за счет управления химическим взаимодействием инструментального и обрабатываемого материалов в зоне резания. Приведены результаты испытаний инструмента, оснащенного новым композитом кубический нитрид бора—нитрид кремния, при точении труднообрабатываемых сталей и сплавов.
УДК 666.792.34:539.89
