УДК 666.11.01 : 621.921—419

С.А. Кухаренко, А.Е. Шило, Е.К. Бондарев, Е.А. Пащенко, В.Н.Ткач, А.Г. Гонтарь (г. Киев)

Исследование диффузионных процессов в смеси стекол систем Na2O—B2O3—TiO2—SiO2 и PbO—ZnO—B2O3—SiO2

Изложены и обобщены основные результаты по исследованию диффузионных процессов на межфазной границе, образованной расплавами оксидных стекол систем Na2O—B2O3—TiO2—SiO2 и PbO—ZnO—B2O3—SiO2. Проведен анализ особенностей миграции ионов и микропустот в структуре размягченного стекла и предложена качественная модель миграционных процессов, основанная на механизме трансляции связей. Показана адекватность данной модели для свинцовоцинкборосиликатных стекол с содержанием PbO ≈ 75 ‰ (по массе), использованных в данном исследовании.

UDC 546.26:621.793:669.715

P. Niedzielski, W. Kaczorowski (Lodz, Poland) P. Couvrat (Lyon, France)

Hard carbon coatings for cutting aluminum alloys

The characteristics of carbon layers such as the high hardness, thermal conductivity, low coefficient of friction, high wear resistance and chemical inertness make diamond like carbon, and nanocrystalline diamond coatings an attractive film material for cutting tools. In the present work, the behavior of hard carbon coating in cutting aluminum alloy has been investigated.

УДК 539.37:539.5

С. Б. Полотняк, Н. В. Новиков, Л. К. Шведов, Ю. Н. Кривошея (г. Киев)

Сопротивление сдвигу материалов при сверхвысоких давлениях

Разработана расчетно-экспериментальная методика определения пластических свойств материалов, деформируемых в аппаратах высокого давления с алмазными наковальнями. Для измерения толщины образца в процессе сжатия изготовлено оригинальное устройство на базе трехканального емкостного датчика, оснащенное компьютерной системой обработки информации. Проведено конечноэлементное исследование влияния деформации элементов аппарата на точность измерения толщины образцов. Определены нелинейные зависимости сопротивления сдвигу от давления материалов, используемых в аппаратах высокого давления.

УДК 539.266; 538.214

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

Структура и поверхностные свойства расплавов Sn—Ge

Представлены результаты рентгенографического исследования жидких расплавов Sn—Ge и обсуждена взаимосвязь между характером упорядочения атомов в расплаве и его поверхностными свойствами.

Анализ локальной структуры атомов проведен с использованием моделей, реконструированных из экспериментальных кривых структурного фактора с помощью метода обратного Монте Карло и Вороного-Делоне. Показано, что структура расплавов в интервале концентраций 0—52 % (ат.) Ge формируется на основе структуры жидкого олова, в интервале 52—100 ‰ (ат.) Ge — жидкого германия, что свидетельствует о тенденции к микрорасслоению в расплавах. Установлено также, что на фоне присутствия стабильных микрогруппировок, сформированных на основе структуры жидкого олова, идет процесс образования двухатомных цепочек из атомов германия, которые являются элементом его структуры в жидком состоянии. Рост числа атомов германия, участвующих в образовании указанных структурных элементов, заметно опережает рост его содержания в расплавах. Микрогруппировки со структурой близкой к структуре жидкого германия реально проявляются в расплавах при ≈ 20 ‰ (ат.) Ge и их окончательное формирование завершается при содержании германия ≈ 30 ‰ (ат.), что, вероятнее всего, и объясняет появление в этом интервале концентраций минимума на изотерме поверхностного натяжения расплавов.

УДК 546.26-162:541.183

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

Строение функционального и адсорбционного покрова мелкодисперсных синтетических алмазов

Методом термопрограммированной десорбции изучен функциональный покров поверхности микропорошков синтетических алмазов различных производителей. Показано, что этот покров определяется не только технологией изготовления микропорошков, но и качеством исходного алмазного сырья.

УДК 549.2: 539.1

О. В. Соболь (г. Харьков) О. Н. Григорьев, С. Н. Дуб (г. Киев) А. Н. Стеценко, А. А. Подтележников (г. Харьков)

Особенности фазового состава, структуры, напряженного состояния и механических характеристик конденсатов боридной системы W—Ti—B, полученных триодным распылением

Проведены сопоставительные исследования структуры и механических характеристик ионно-плазменных нанокристаллических конденсатов системы Ti—W—B. При исследовании фазового состава и структуры покрытий, полученных триодным распылением мишени состава 80 ‰ (по объему) W2B5 — 20 ‰ (по объему) TiB2, выявлен критический интервал (0,11—0,25 нм/c) скоростей конденсации, ниже которого формируется фаза с кубической решеткой типа (W,Ti)B0,7…1,2(O,N,C)0,3…0,2, а выше — твердый раствор (W,Ti)B2 с гексагональной решеткой и элементным составом близким к распыляемой мишени. Выявлено изменение структурного состояния материала от кластерно-кристаллического при низких (U = 0,6—1,0 кВ) значениях распыляющего напряжения и до текстурированного кристаллического при U > 2,2кВ. Рост совершенства структуры с увеличением напряжения приводит к повышению твердости и модуля упругости конденсатов, максимальные значения которых были достигнуты при U = 3,2 кВ: твердость — 19,9 и 37,9 ГПа, модуль упругости — 205 и 389 ГПа для фаз с кубической и гексагональной решеткой соответственно. Обсуждены условия образования кластерной составляющей в конденсатах и ее влияние на твердость и модуль упругости материалов.

УДК 62.987

А. И. Прихна (г. Киев)

Установка для синтеза сверхтвердых материалов

Описан аппарат высокого давления одноосного сжатия с экструдируемым уплотнением и два варианта горизонтальных прессовых установок для привода его в действие. В одном из вариантов аппарат высокого давления встроен в плунжер пресса.

УДК 541.138.2

В. А. Швец, В. Н. Талаш, В. А. Лавренко, О. А. Френкель (г. Киев)

Особенности коррозионно-электрохимического поведения нитрида титана различного состава по азоту в 3 ‰-ном растворе NaCl

Коррозионное поведение нитрида титана с различным содержанием азота (в области гомогенности) изучено для составов TiN1,00, TiN0,97 и TiN0,70 в 3 ‰-ном растворе хлорида натрия с помощью потенциодинамического метода поляризационных кривых и рентгенофазового анализа. Полученные поляризационные кривые указывают на возрастание активности анодного окисления в ряду Ti–›TiN1,00–›ТiN0,97–›TiN0,70, причем образец состава TiN0,70 имеет, в отличие от остальных, значительную область активного растворения. Показано, что коррозия TiNx контролируется образованием пассивирующих слоев, представляющих собой оксинитриды титана с различным содержанием кислорода, а на поверхности TiN1,00  формируется также тончайший слой рутила TiO2. Для исследуемых образцов отмечается сложный характер катодных поляризационных кривых с выраженной переходной областью, контролируемой диффузией кислорода и его электрохимической десорбцией, связанной с наличием поверхностных пассивирующих пленок, а также тафелевскими участками выделения водорода. 

УДК 621.014

А. А. Виноградов (г. Киев)

О касательном напряжении в условной плоскости сдвига при микроскоростном резании металлов

Представлены результаты расчета касательных напряжений в условной плоскости сдвига при микроскоростном (v = 0,0088—0,76 м/мин) свободном ортогональном резании стали 40 (НВ = 1700 МПа) с толщиной среза a = 0,014—0,25 мм при ширине b = 3,0—3,08 мм без смазки и со смазкой 1 ‰-ным мыльным раствором. Сделан вывод, что касательные напряжения при микроскорстном резании имеют те же значения, что и при обычном резании стали той же марки, не зависят от способа охлаждения зоны резания, рассчитывать их по измеренным составляющим силы резания и усадкам стружки следует с учетом сил на задней поверхности инструмента.

УДК 621.922.079.678

О. А. Розенберг, С. В. Сохань, А. Л. Пузырев (г. Киев)

Влияние материала притира на производительность алмазной доводки керамических материалов медицинского назначения

Изложены методика и результаты исследования производительности и относительной стойкости притиров из серого чугуна в сравнении с теми же показателями притиров из других материалов при алмазной доводке керамических материалов медицинского назначения. Показано, что наилучшие показатели производительности доводки как алюмооксидной, так и циркониевой керамики имеют притиры из серого чугуна, причем с улучшением физико-механических свойств и увеличением твердости таких притиров производительность доводки повышается. В то же время шероховатость обработанной поверхности снижается при снижении твердости притиров.

УДК 621.91

М. Л. Хейфец (г. Новополоцк, Беларусь) А. А. Миневич (г. Ганновер, Германия) С. В. Сычев (г. Новополоцк, Беларусь)

Изнашивание и разрушение инструментов из быстрорежущей стали с покрытиями TiN

Рассмотрены изнашивание и разрушение инструментов из быстрорежущей стали с покрытиями TiN. Показано, что уменьшение трения и создание теплового барьера для инструмента с покрытием приводит к перераспределению контактных нагрузок на передней и задней поверхностях режущего клина. Отмечено, что допустимый износ для инструмента с покрытием снижается, но при этом резко падает интенсивность износа.