УДК 546.26-162:541.183

А. В. Романюк (г. Вышгород) Н. В. Новиков (г. Киев) Ю. И. Горлов (г. Вышгород) Г. П. Богатырева (г. Киев)

Аномальные свойства алмазов и химическая реакционная способность их поверхности

На основе квантовохимического изучения электронного строения молекулярных моделей алмаза дано объяснение его экстремальных механических и теплофизических свойств и высокой химической пассивности. Показано, что твердость и упругие характеристики алмаза определяются  не прочностью химических связей С—С, а силами отталкивания (притяжения) атомов углерода при деформации скелета материала. Детализированы возможные поверхностные активные центры, рассмотрены элементарные химические превращения на поверхности алмаза в процессе его взаимодействия с молекулярным кислородом и сделан вывод о преимущественно гетеролитическом механизме реакций окисления. Выявлена отчетливая связь между твердостью и химической реакционной способностью алмаза. Показано, что его химическая пассивность связана с высокими энергетическими затратами на деформацию тетраэдрического окружения каркасных атомов углерода при образовании переходных комплексов реакций расщепления С—С-связей.

УДК 544.722.54: 661.883.1: 661.657

В. М. Перевертайло, О. И. Каплуненко, Е. В. Ищенко, Б. Г. Мисчанчук, О. Б. Логинова (г.Киев)

Влияние химического состояния поверхности диоксида циркония и нитрида бора на адгезию в контактной системе твердое тело—жидкость

Представлены результаты исследования смачиваемости ряда модификаций диоксида циркония и нитрида бора жидкостями различной полярности (вода, глицерин) в зависимости от способа обработки поверхности этих материалов. C помощью термодесорбционного метода установлено, что окисление приводит к деструкции поверхности, а выдержка в вакууме стабилизирует поверхностный слой.

УДК 620.193:546.271

А. П. Уманский, В. А. Лавренко, С. С. Чупров, С. А. Петриченко (г. Киев)

Механизм высокотемпературного окисления плакированных композиционных материалов на основе диборида титана

Исследована стойкость к высокотемпературному окислению на воздухе композиционных материалов на основе диборида титана, плакированных никелем и медью. Показано, что плакирование медью не оказывает существенного влияния на процесс окисления композиционных материалов, а плакирование никелем приводит к повышению температуры начала их интенсивного окисления на 150 °С. Это позволяет рекомендовать композиционные материалы на основе диборида титана, плакированные никелем, для нанесения износо- и коррозионностойких газотермических покрытий.

УДК 620.186:537.311.3

С. В. Ткач, Е. Ф. Кузьменко, В. Н. Ткач, А. Г. Гонтарь, А. А. Шульженко (г. Киев)

Определение удельного электрического сопротивления режущей двухслойной пластины на основе cBN с использованием цифровых методов растровой электронной микроскопии

Рассмотрены методические особенности измерения удельного электрического сопротивления композиционного материала, созданного на основе кубического нитрида бора cBN, с использованием зонда растрового электронного микроскопа. Исследовано изменение интегрального удельного сопротивления режущей двухслойной пластины при переходе от подложки из твердого сплава ВК6 к композиционному слою, содержащему фазы cBN, TiN, AlN, а также в локальных участках композита. Равномерное распределение удельного электрического сопротивления по поверхности композита свидетельствует об однородности материала и может быть использовано при тестировании качества структуры режущего слоя.

УДК 537.683:553.82

И. Х. Абдукадырова(г. Ташкент)

Влияние реакторного излучения на абсорбционно-люминесцентные свойства корунда

Методами оптической и рентгеновской спектроскопии изучено влияние реакторного излучения на некоторые параметры корунда, в частности, на его люминесцентные, абсорбционные свойства и структуру. Установлены дозовые зависимости изменения интенсивности ряда полос свечения и окраски, характеристик отдельных рефлексов и параметров кристаллической решетки. Выявлено наличие изломов и экстремумов на этих зависимостях. Определены закономерности генерации, термо- и фотообесцвечивания некоторых центров, обсуждается их природа. Проведена оценка значений энергии активации, вклада реабсорбции излучения. Обнаружено ускорение процесса радиационного повреждения корунда при действии больших флюенсов реакторного излучения, появление областей разупорядочения в кристалле. Полученные результаты анализируются в рамках существующих моделей.

УДК 621.315.592

А. Н. Катруша, Н. В. Новиков, С. А. Ивахненко, О. А. Заневский (г. Киев)

Особенности дефектно-примесного состава монокристаллов синтетического алмаза, выращенных методом температурного градиента

Исследованы монокристаллы синтетического алмаза, выращенные методом температурного градиента из различных ростовых систем. Выделены монокристаллы, приближающиеся по своему дефектно-примесному составу к природным алмазам типа IaA/Ib. Установлены качественные зависимости интенсивности спектров ИК-поглощения изученных монокристаллов синтетического алмаза, их цвета и морфологии от концентрации примеси бора. Показана возможность одновременного наличия в них значительных концентраций парамагнитного примесного азота (центр С — донор), пары атомов азот—бор в соседних замещающих позициях (центр D), и примесного бора — акцептора. Такие алмазы можно отнести к новому смешанному типу IIb/Ib.

УДК 621.923.042

М. Н. Шейко, О. В. Химач (г. Киев)

Врезная правка алмазными брусками в свете механико-статистических представлений об абразивно-алмазной обработке. Сообщение 2. Некоторые теоретические вопросы работы инструмента с неоднородной рабочей поверхностью

Основные закономерности изменения механических характеристик в процессе врезной правки алмазными брусками, установленные авторами и описанные в предыдущем сообщении, впервые, посредством применения аппарата механико-статистической теории шлифования, дополнены рассмотрением некоторых теоретических вопросов работы инструмента с неоднородной рабочей поверхностью — с переменными зернистостью и числом зерен на единице площади поверхности. Показана эффективность такого инструмента.

УДК 669.018.25: 620.178.16

Н. А. Юрчук, И. Н. Диордица (г. Киев)

Применение горячепрессованного карбидовольфрамового твердого сплава с никелевой связкой для токарной обработки стали

Показана возможность повышения прочностных и эксплуатационных свойств карбидовольфрамового твердого сплава с никелевой связкой ВН8 за счет улучшения его структурного состояния. Приведены результаты испытания сплава при токарной обработке стали. Установлена реальная возможность использования сплава ВН8 как материала для лезвийного режущего инструмента.

УДК 621.919

Я. Б. Немировский, Л. И. Деревец, С. Б. Полотняк (г. Киев)

Влияние геометрии деформирующего элемента на его прочность

Численно, с применением метода конечных элементов и нелокального критерия прочности, проведена оценка влияния геометрических параметров и условий нагружения деформирующих элементов, используемых при деформирующем протягивании, на их конструкционную прочность. Показано, что влияние собственно угла рабочего конуса при его изменении в довольно широком диапазоне на величину напряжений не наблюдали, а влияние на прочность деформирующего элемента учитывали высотой элемента, протяженностью контакта и изменением внешних нагрузок.

УДК 622.24.051:536.2:004.942

В. А. Дутка, В. М. Колодніцький, С. Д. Заболотний, І. А. Свешніков, В. А. Лукаш (м. Київ)

Моделювання рівня температури в породоруйнівних елементах бурових коронок

Проведено числове моделювання рівня температури в робочих елементах бурових коронок при різних умовах охолодження зони буріння і для різних матеріалів. Досліджено вплив режимів роботи інструмента на розподіл температури і рівень теплового поля в зоні різання. Показано, що в робочих елементах з високотеплопровідних матеріалів при інтенсивних режимах буріння рівень температури не перевищує допустимий. Встановлено, що при циклічному режимі роботи інструмента можна істотно знизити рівень температури в його робочих елементах порівняно з рівнем, що досягається при неперервному режимі.

УДК 621.9.014

А. А. Виноградов (г. Киев)

Расчет касательного напряжения в условной плоскости сдвига и сил на задней поверхности инструмента при резании металлов

Представлены методики расчета касательного напряжения в условной плоскости сдвига и сил на задней поверхности инструмента по усадке стружки и составляющим силы резания, а также по силе на передней поверхности инструмента. Дан пример расчета для случая резания стали 40 в широком диапазоне подач и скоростей при глубине резания, равной 4 мм.