УДК 621.762.5:539.26

М. П. Беженар, Г. С. Олєйник, С. А. Божко, Т. О. Гарбуз, С. М. Коновал (м. Київ)

Структура композитів системи cBN—Al—ZrN, отриманих спіканням при високому тиску

Методами електронної мікроскопії досліджено структуру композитів системи cBN—Al—ZrN, отриманих спіканням при високому тиску. На основі аналізу морфологічних особливостей складових композита — продуктів хімічної взаємодії в системі, показано, що така взаємодія може відбуватись як за участю рідкої фази (кристалізація з розплаву Al), так і при безпосередньому контакті тугоплавких складових системи.

Ключові слова: кубічний нітрид бору, композит, високий тиск, реакційне спікання, структура, електронна мікроскопія.

УДК 66.094.3.097:662.613.13

В. Я. Забуга, Г. Г. Цапюк, Т. В. Карташова, Е. В. Ищенко, В. К. Яцимирский (г. Киев)

Окисление сажи в присутствии оксидного Cu—Co—Fe катализатора

Исследована кинетика окисления беззольной сажи марки К354 в исходном состоянии, после ее модификации концентрированной азотной кислотой и последующего введения в нее каталитически активной добавки. Получены кинетические параметры процесса окисления сажи с катализатором. Показано, что константа скорости каталитической реакции на три порядка больше, чем у реакции окисления сажи, обработанной азотной кислотой.

Ключевые слова: оксиды переходных металлов, каталитическое окисление сажи.

УДК 544.473-039.63

О. В. Іщенко, П. М. Силенко, Т. М. Захарова, А. В. Яцимирський, А. М. Шлапак (м. Київ)

Кінетичні закономірності окиснення СО на оксидних каталізаторах, основою яких є 3d-метали, нанесених на β-SiC та нановолокна SiC

Наведено вивчені кінетичні закономірності перебігу реакції окиснення СО на оксидних Cu—Co—Fe каталізаторах, які нанесені на порошкоподібний β-SiC та нановолокна SiC. Запропонована кінетична схема, згідно якої виведене кінетичне рівняння, що збігається з експериментальним.

Ключові слова: оксиди перехідних металів, окиснення СО, карбід силіцію, нановолокна карбіду силіцію.

УДК 621.922.079

В. И. Кущ, Я. А. Подоба (г. Киев)

Прогнозирование предела текучести и усадки под давлением алмазосодержащего композита с пористой матрицей

Представлена разработанная теоретическая модель для оценки предела текучести зернистого композиционного материала с пористой матрицей. Проведен параметрический анализ модели, исследовано влияние типа нагружения, пористости матричного материала и объемного содержания жестких включений на макроскопический предел текучести композита. Получено выражение потенциала пластичности для композита с пористой матрицей, обеспечивающее удовлетворительное согласие с результатами численного анализа модели во всем диапазоне изменения структурных параметров. Показана применимость развитого подхода к исследованию процесса формования давлением заготовок изделий из композиционных материалов.

Ключевые слова: композит, пластичность, пористый материал, предел текучести, структурная модель, метод конечных элементов.

УДК 519.688:536.2:669.018.25

Н. В. Литошенко (г. Киев)

Оценка остаточных термических напряжений в поликристаллических агрегатах карбидных зерен твердого сплава WC—Co

Изложен алгоритм вычисления остаточных термических напряжений в поликристаллических агрегатах WC твердого сплава WC—Co. В основу алгоритма положены уравнения термоупругости. Расcчитаны напряжения в поликристалле, возникающие из-за анизотропии теплового расширения монокристальных зерен и разориентации кристаллографических осей соседних зерен, а также напряжения, передающиеся агрегату со стороны окружающего твердого сплава. Полученные результаты сопоставимы с экспериментальными данными.

Ключевые слова: твердый сплав WC—Co, остаточные термические напряжения, кристалл монокарбида вольфрама, поликристаллический агрегат карбидных зерен WC.

УДК 548.74:681.723:621.9.02

О. Г. Лысенко (г. Киев)

Применение сканирующего зондового микроскопа с алмазным острием в качестве нанотехнологического инструмента Представлены экспериментальные результаты применения сканирующего зондового микроскопа для механической обработки поверхности с нанометровой разрешающей способностью. Особенностями прибора являются острие из легированного бором монокристалла алмаза и электромагнитная система измерения нановзаимодействия между острием и поверхностью образца. Продемонстрированы трехмерные изображения поверхности золота и кремния после операций наноочистки и наноцарапания. Обсуждены возможности использования алмазного наноинструмента для изготовления элементов наноэлектроники.

Ключевые слова: Нанотехнология, полупроводниковый алмаз, сканирующая зондовая микроскопия.

УДК 621.922.029:661.65

В. С. Пташников (г. Санкт-Петербург, Россия)

Повышение окружной скорости детали как способ улучшения эргономики круглого встречного шлифования инструментами из кубического нитрида бора

Впервые экспериментально установлено, что повышение в широком интервале собственно окружной скорости детали при круглом встречном центровом шлифовании в области упругого изнашивания и линейного износа инструментами из кубического нитрида бора c разными характеристиками на станках различной (8,3 и 12,0Н/мкм) статической жесткости при скорости круга 32—91 м/с инвариантно однозначно снижает шероховатость, т.е. толщину среза, что свидетельствует об улучшении эргономики процесса. Сравнительная оценка процессов шлифования при регламентированном и управляемом уровнях вынужденных колебаний на холостом ходу показала, что ослабление позитивного влияния скоростного эффекта с повышением собственно скорости детали и/или скорости круга на шероховатость и толщину среза вызвано вибрационным подавлением — возрастающим размахом радиальных вибросмещений круг—деталь на частотах вращения круга, детали и других элементов системы СПИД. Приведены рекомендации по улучшению эргономики круглого встречного шлифования инструментами из кубического нитрида бора путем повышения собственно скорости детали.

Ключевые слова: кубический нитрид бора, круглое встречное шлифование, эргономика, окружная скорость, шероховатость.

UDC 66.046.51:661.865.5:621.9.025.7

Q. Zou, W. Gong, X. Zeng, Y. Wu, J. Liu, Sh. Zou (Wuhan, Hubei, P. R. China)

Doping Fe-based diamond tool matrix composites with a rare-earth element

The paper presents the experiments on adding rare-earth element cerium to diamond matrix composites. Based on the doping of rare earth in metal powders including tungsten carbide, a small amount of nickel,iron entirely replacing cobalt in diamond matrixand the process route of rare earth doping is indicated. The performance of matrix composites with and without rare-earth elements has been assessed. The results obtained show that the flexural strength, the hardness, and the impact ductility of matrix composites with rare-earth elements have been improved. The flexural strength and the impact ductility increased correspondently by 10—62 ‰ and about 5 &8240;, as compared to composites free of rare-earth elements.

Rare-earth diamond tool matrix composites where Co was replaced with Fe, which provides a good practical service performanc, and a low price, have been successfully studied, corresponding diamond bits and saw blades have been manufactured.

Keywords: doping cerium, matrix materials, flexural strength, impact ductility, metallized diamond tools.

УДК 621.921.34-2:622.24.05

Н. В. Новиков, Г. П. Богатырева, Р. К. Богданов, Г. Д. Ильницкая, А. М. Исонкин (г. Киев)

Влияние прочностных характеристик алмазных шлифпорошков на работоспособность бурового инструмента

Представлены результаты исследования влияния прочностных характеристик (прочности, однородности по прочности, термостабильности) алмазных порошков на износ импрегнированных буровых коронок и энергетические затраты при разрушении ими горной породы. Экспериментально подтверждено влияние прочностных характеристик зерен порошков на работоспособность бурового инструмента. Проведенные производственные испытания показали, что с увеличением прочностных характеристик алмазов средняя проходка на коронку и механическая скорость бурения возрастают.

Ключевые слова: алмазные шлифпорошки, буровой инструмент, прочность, однородность по прочности, термостабильность, импрегнированная буровая коронка, проходка на коронку, механическая скорость бурения.

УДК 621.923:666.3:621.922

М. М. Яхутлов, Б. С. Карамурзов, У. Д. Батыров, М. М. Ошхунов, М. Р. Карданова (г.Нальчик, Россия)

Напряженно-деформированное состояние системы зерно—матрица алмазного инструмента при силовых возмущениях

Численным моделированием оценено напряженно-деформированное состояние системы зерно—матрица алмазного инструмента на твердосплавной матрице. Показано, что наиболее напряженной частью связки является контактный с алмазом (переходный) слой. Получены закономерности изменения напряжений в этой области при изменении направления силы резания, свойств матрицы и переходного слоя. Проведен анализ напряжений в зависимости от степени погружения зерна в матрицу, для различных форм зерна и коэффициентов Пуассона связки определены критические параметры погружения.

Ключевые слова: напряженно-деформированное состояние, алмазный инструмент, силовые возмущения, твердосплавная матрица, численное моделирование, форма зерна, коэффициент Пуассона.