УДК 548.39:539.2

Н. А. Бондаренко, Н. В. Новиков, В. А. Мечник, Г. C. Олейник, В. М. Верещака (г. Киев)

Структурные особенности сверхтвердых композитов системы алмаз—твердый сплав ВК6, отличающихся износостойкостью

Представлены результаты исследования структурного состояния и механизмов разрушения двух типов сверхтвердых композитов — алмаз—твердый сплав ВК6 и алмаз—твердый сплав ВК6 с добавками CrB2 и W2B5, полученных горячим прессованием. Сделано заключение, что прочность контакта алмаз—матрица, определяющая алмазоудержание в композите, и характеристики его абразивного износа обусловлены сочетанием целого ряда факторов — степенью сплошности границы сопряжения алмаз—матрица, характером взаимодействия при контактировании на границе алмаз—матрица, гомогенностью зеренной микроструктуры и фазового состава матрицы, природой напряженно-деформированного состояния на поверхности контакта алмаз—матрица.

УДК 661.65:661.55

С. Н. Дуб, Н. В. Новиков (г. Киев)

Испытания твердых тел на нанотвердость

Рассмотрен метод механических испытаний твердых тел на нанотвердость. Приводится методика Оливера и Фара нахождения нанотвердости по глубине отпечатка при максимальной нагрузке на индентор и методика нахождения среднего контактного давления для всех точек данных диаграммы нагружения индентора Берковича. Показаны возможности метода наноиндентирования для испытания тонких пленок, исследования механизмов пластической деформации материалов, влияния высокого давления на вещество и механического поведения нанообъемов материалов.

УДК 542.943:621.921.34

С. К. Гордеев, С. Б. Корчагина (г. Санкт-Петербург)

Бывают ли наноалмазы «маленькими»?

Представлены результаты по окислению наноалмазов кислородом воздуха. Окисление кислородом представляется как простой путь для уменьшения размера частицы наноалмаза. Установлено, что образцы наноалмазов разных производителей обладают различной реакционной способностью. Анализ размеров ОКР и величин удельной поверхности наноалмазов со степенями окисления вплоть до 80—90 ‰ позволяет обсуждать вопрос о возможности получения алмазных частиц с размерами менее 4 нм.

УДК 620.186:620.22-419

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

Определение микротвердости в локальных участках режущей двухслойной пластины, созданной на основе cBN

Исследовано влияние структуры в локальных участках режущей двухслойной пластины состава ВК6—(cBN, TiN, AlN) на микротвердость. Установлено, что средняя величина микротвердости композита (cBN, TiN, AlN) соответствует 29 ГПа. Дисперсия микротвердости не превышает 10 ‰, что свидетельствует о достаточной однородности механических характеристик композита. Наличие кобальта (≈ 8 ‰) на расстоянии до 60 мкм от границы с ВК-подложкой вызывает уменьшение микротвердости зоны до 23 ГПа, способствует плавному изменению механических характеристик по толщине двухслойной пластины и позволяет получить стабильные характеристики инструмента, изготовленного из данного материала.

УДК 539.266

В. П. Казимиров, А. С. Роик, В. М. Перевертайло, О. Б. Логинова (г. Киев)

Структура никель-углеродного расплава состава Ni92C8

Представлены результаты рентгенографического исследования жидкого никеля и расплава Ni92C8. Анализ локальной структуры атомов проведен с использованием моделей, реконструированных из экспериментальных кривых структурного фактора с помощью метода обратного Монте Карло. Показано, что атомы углерода в расплаве образуют преимущественно изогнутые цепочки разной длины, расстояние между атомами в которых составляет 1,40Å, а также замкнутые образования в виде треугольников и тетраэдров, доля которых весьма мала. Атомы никеля образуют кластеры нанометрического размера (20—25 Å), структурным элементом которых является декаэдр — семивершинник, образованный пятью слабодеформированными тетраэдрами, соединенными между собой гранями.

Обсуждена взаимосвязь между характером упорядочения атомов в расплаве и капиллярными свойствами контактной системы графит—расплав никель—углерод.

УДК 544.3:669.018.45

В. П.Бондаренко, И. В.Епик (г. Киев)

Термодинамический анализ процессов восстановления при изготовлении твердых сплавов

Проведены термодинамические исследования гетерогенных реакций в процессах восстановления вольфрама и металлов-связки кобальта и никеля из одинарных оксидов и двойных оксидных систем (WО3—H2, Со3О4—Н2, NiO—H2, WО3—Со3О4—H2 и WО3—NiO—H2). Изучены особенности процессов восстановления в двойных оксидных системах. Показано влияние относительного содержания оксидов в двойных оксидных системах на количество водорода, необходимое для их восстановления. Рассчитано количество водорода, требуемое для завершения отдельных стадий гетерогенных химических реакций и для полного восстановления металлов из оксидов, а также значение равновесной точки росы водорода над оксидами W, Со и Ni при температуре 1000 °С.

УДК 539.213

С. П. Старик, О. Г. Гонтар, В. Ю. Горохов, Б. А. Горштейн (г. Киев)

Оптичні характеристики вуглецевих покриттів на підкладках кремнію

Проведено дослідження оптичних параметрів вуглецевих покриттів на підкладках кремнію. Виявлено існування перехідної області між кремнієм і алмазоподібною плівкою. Створено програмне забезпечення для розв’язку оберненої задачі еліпсометрії.

УДК 621.315.592

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

Особенности изменения дефектно-примесного состава монокристаллов природного алмаза при воздействии высоких давления и температуры

Исследовано влияние термобарической обработки при температуре 1800—2000 °С, давлении 5,5—6,5 ГПа на изменение дефектно-примесного состава природных коричневых монокристаллов алмаза, концентрация примесного азота в которых превышает 1020см3. Изучено влияние доминирующей агрегатной формы азота на характер изменения цвета при обработке. Разработаны научно обоснованные критерии отбора монокристаллов алмаза для проведения направленного воздействия на дефектно-примесный состав с целью обесцвечивания и получения оранжевого цвета.

УДК 621.623

В. В. Скрябин, Ю. Д. Филатов, В. И. Сидорко (г. Киев)

Закономерности полирования изделий из алюмосиликатных материалов инструментом со связанным полировальным порошком

Для моделирования структуры алюмосиликатных материалов предложен фрагмент MeAlSi3O, что с учетом взаимодействия материалов инструмента и обрабатываемого изделия в многочастотном режиме позволило распространить кластерную модель износа кремнеземсодержащих материалов на класс алюмосиликатных материалов. В результате проведенных исследований показано, что величины высотного параметра шероховатости Ra полированной поверхности и производительности полирования зависят от разности частот собственных колебаний фрагментов на поверхностях инструмента и обрабатываемого изделия.

УДК 620.178.3: 621.9.025.72

А. Г. Сулима (г. Киев)

Установка для динамических испытаний на прочность и трещиностойкость

Описана методика проведения градуировки вертикального копра для динамических испытаний образцов из металлов и сплавов. Описан метод увеличения надежности запуска измерительной системы с помощью пьезокерамического датчика.