УДК 548.33:539.26

А. В. Курдюмов, В. Ф. Бритун, А. И. Даниленко, В. Б. Зелявский, С. Н. Громыко, Н. И. Боримчук, В. В Ярош (г. Киев)

Особенности мартенситного превращения графитоподобного нитрида бора в вюртцитную модификацию при высокотемпературном ударном сжатии

Исследованы фазовые превращения графитоподобного нитрида бора BNг при высокотемпературном ударном сжатии, основанном на использовании специальных добавок, повышающих температуру исследуемого вещества при нагружении и обеспечивающих резкую закалку образующихся фаз высокого давления при разгрузке. Сжатие производили в кольцевых ампулах, в качестве добавки использовали порошок KCl. Пиковое давление составляло 30 ГПа, а температура повышалась с увеличением содержания добавки. Высококристаллический BNг превращался по мартенситному механизму с образованием вюртцитной фазы BNв, а частично упорядоченный — по смешанному (мартенситному и диффузионному) с образованием как BNв, так и сфалеритной фазы BNсф, причем с увеличением температуры относительное количество BNв возрастало. Изучены особенности структуры BNв, образовавшегося в условиях высокотемпературного ударного сжатии, по сравнению со структурой обычного BNв, получаемого при меньших давлениях и температурах. Показано, что BNв, полученный методом высокотемпературного ударного сжатия, обладает значительно более дисперсной и дефектной структурой.

УДК 666.3/7:621.931

В. Б. Шипило, А. Г. Дутов, Н. В. Шипило, В. А. Комар, И. И. Азарко (г. Минск)

Влияние бора на кристаллизацию алмаза в марганцево-никелевой системе

Установлены закономерности изменения степени и скорости фазового превращения графита в алмаз, его фракционного состава, содержания в алмазах марганца, никеля и парамагнитных дефектов, а также прочности алмазов в зависимости от уровня бора в исходной реакционной шихте системы Mn—Ni—C.

УДК 666.233

А. Л. Майстренко, Н. В. Новиков, Г. П. Богатырева, Н. А. Олейник (г. Киев)

Обоснование концепции избирательного  разрушения продукта синтеза алмаза

Рассмотрены физические модели структуры гранулы — элементарного объема спека продукта синтеза алмаза на различных этапах извлечения алмаза. Методом конечных элементов рассчитано напряженно-деформированное состояние и установлены напряжения предельного состояния модели. Обоснована концепция избирательного  разрушения продукта синтеза: для достижения высокой степени его раскрытия без разрушения кристаллов алмаза необходимо применять постадийное разрушение с промежуточным растворением металлической составляющей.

УДК 621.921.343

В. Ю. Долматов (г. Санкт-Петербург)

К вопросу о строении кластера детонационного наноалмаза

Рассмотрен ряд спорных и противоречивых представлений о строении кластера (частицы) детонационного наноалмаза. Сделана попытка обобщить эти представления и найти связь между ними, а также объяснить многообразие свойств детонационного наноалмаза, отличие наноалмазов от клас­сических алмазов, связанное, в первую очередь, со свойствами и строением необычного периферийного промежуточного слоя.

УДК 553.65:537.226

И. Х. Абдукадырова (г. Ташкент)

Диэлектрические свойства облученных монокристаллов корунда в области температур 25—400 °С

Исследованы особенности изменения диэлектрических свойств в монокристалле корунда после воздействия ионизирующего излучения. Определены закономерности изменения диэлектрической проницаемости как функции температуры (в интервале 20—400 °С) и частоты, установлена значительная дисперсия данного параметра при варьировании частоты в пределах от 0,3 до 30 кГц. Выявлен экспоненциальный рост значения диэлектрической проницаемости с увеличением температуры и ее степенной спад по мере возрастания частоты. Обнаружено нелинейное изменение дозовой зависимости диэлектрической проницаемости облученных кристаллов в диапазоне поглощенных доз 102—106 Гр, которая в общем виде имеет экстремальный ход. Проведена оценка коэффициента потерь, выявлены закономерности его температурной зависимости в радиационно обработанном материале. Обсуждаются возможные причины особенностей установленных температурно-частотных и радиационных кинетик изменения диэлектрических параметров облученных кристаллов.

УДК 661.65:661.55

Р. С. Шмегера, С. Н. Дуб (г. Киев)

Исследование механического поведения нанообъемов высокочистой меди

На приборе «Nano Indenter II» исследована специфика упруго-пластического перехода в условиях локального деформирования нанообластей меди ультранизкими нагрузками. Показано, что начальная стадия наноиндентирования имеет чисто упругий характер даже в таком пластичном материале как медь. Началу пластического течения препятствует то обстоятельство, что размеры контакта при глубине около 10 нм намного меньше среднего расстояния между дислокациями в образце. В результате перед скачкообразным переходом к пластическому течению контактные напряжения достигают величин, сопоставимых с теоретическим пределом прочности меди. Впервые показано, что для деформированного образца по сравнению с недеформированным малые (ε = 0,05) предварительные деформации приводят к повышению нагрузки, при которой начинается пластическое течение. Дальнейшее повышение степени предварительной деформации образца приводит к резкому снижению нагрузки начала пластического течения в контакте.

УДК 62-987:666.233

А. И. Прихна (г. Киев)

Экструдер для непрерывного синтеза алмаза и кубического нитрида бора

Предложено устройство в виде экструдера с коническим червяком, обеспечивающее непрерывность синтеза сверхтвердых материалов. Применение его позволит снизить себестоимость продукта за счет сокращения числа подготовительных технологических операций и более высокой производительности экструдера в сравнении с прессом.

УДК 621.923

П. Г. Матюха, В. Б. Стрелков (г. Донецк)

Расчет объема сошлифованного материала в процессе алмазного шлифования твердого сплава ВК8 с периодическими электроэрозионными воздействиями на рабочую поверхность круга

Предложена методика расчета объема сошлифованного материала твердого сплава при шлифовании по упругой схеме с периодическими воздействиями на рабочую поверхность круга, базирующаяся на использовании нового понятия о текущей лимитированной режущей способности круга и представлении процесса обработки как повторяющихся циклов стойкость круга—время электроэрозионных воздействий.

УДК 621.923:[621.922:621.921.34]

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

Статистический подход к износу поверхностей деталей из неметаллических материалов при полировании

Представлены результаты статистического описания износа поверхности детали при ее финишной обработке. Показано, что решение уравнения Фоккера-Планка для распределения концентрации частиц износа в зоне контакта инструмента и обрабатываемой детали совместно с обобщенной кластерной моделью износа позволяет рассчитать интенсивность съема обрабатываемого материала.

УДК 622.24.051:536.2:004.942

В. А. Дутка, В. М. Колодніцький, О. В. Мельничук, С. Д. Заболотний (м. Київ)

Математична модель теплофізичних процесів при взаємодії породоруйнівних елементів бурових коронок з масивом гірської породи

Запропоновано двовимірну числову модель температурного поля в системі масив породи—робочий елемент—корпус коронки. Дана модель базується на використанні методу скінченних елементів та різницевої схеми по часу і включає три етапи. На першому етапі в рамках осесиметричної моделі визначається розсіяння тепла в корпусі коронки і масиві породи від дії теплових джерел в зоні контакту циліндричного робочого елементу з масивом породи; на другому етапі з використанням двовимірної моделі в декартових координатах на основі отриманих на першому етапі результатів виконується коригування розрахункової величини потужності теплових джерел в зоні контакту; на третьому етапі в рамках двовимірної моделі в декартових координатах, використовуючи скориговану величину потужності теплових джерел в зоні контакту, обчислюється тепловий стан системи масив породи—робочий елемент—корпус коронки з урахуванням руху робочого елементу бурової коронки відносно масиву породи. Врахування руху робочого елементу відносно масиву породи здійсню­єть­ся шляхом безпосереднього моделювання цього руху. При цьому на кожному кроці по часу виконується перерахунок температури в зоні контакту робочого елементу з масивом породи.

Отримані з використанням запропонованої моделі результати числових розрахунків добре узгоджуються з результатами лабораторних вимірювань температури в робочому елементі бурової коронки.

УДК 621.9

В. І. Калініченко (м. Київ)

Моделювання термопружного стану різального інструменту

Запропоновано підхід до моделювання термопружного стану різального інструменту методом скінченних елементів. Наведені результати розрахунку напружено-деформованого стану інструменту дозволяють визначити та оцінити зони і величини максимальних термомеханічних напружень в його різальній частині.

УДК 666.792.34:539.89

Д. А. Стратийчук, А. А. Шульженко (г. Киев)

Новый композиционный материал на основе В4С, полученный при высоких р,Т-параметрах