УДК 666.792.34:539.89

Д. А. Стратийчук, М. А. Тонкошкура, Н. Н. Белявина, В. З. Туркевич (г. Киев)

Фазообразование в тройной Al–В–С системе в условиях высоких давлений и температур

Представлены результаты изучения формирования композитов в системе Al–В–С в условиях высоких р, Т-параметров, с использованием в качестве исходных компонентов боридов алюминия, алмаза, карбида бора и алюминия. Методами просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии для систем С_алм–AlВ₂ и С_алм–AlВ₁₂ показано, что начиная с 1500 °С проходит химическое взаимодействие алмаза с боридами алюминия, которое при Т ³ 1700 °С становится более выраженным. Для композита, полученного при 1900–2100 °С, характерно только внутризеренное разрушение алмаза, что свидетельствует о высокой прочности межфазных границ. Система Al–В₄С характеризуется формированием высокопрочных композитов, состоящих из твердых растворов замещения на базе решетки карбида бора.

Ключевые слова: высокое давление, межфазная граница, карбид бора, борид алюминия, спекание алмазных микропорошков, тройная Al–В–С система.

 

 

УДК 620.18:539.22

В. Ф. Бритун, А. В. Курдюмов, А. В. Бочко, А. И. Даниленко (г. Киев)
Н. Н. Кузин (г. Троицк, Московская обл., Россия)

Структурообразование сверхтвердой углеродной керамики при спекании порошков аморфной фазы углерода в смеси с нанокристаллическим алмазом
при высоких статических давлениях

Представлены результаты исследования структуры и твердости поликристаллов, полученных из нанодисперсных порошков – смесей аморфной углеродной фазы и нанокристаллического алмаза. Исходные порошки были синтезированы методом высокотемпературного ударного сжатия. Спекание порошков проводили при давлении 13 ГПа и температурах от 1100 до 2000 °С. Процесс спекания сопровождался превращением аморфного углерода в алмаз. При увеличении в образце доли алмаза от 10 до 100 % твердость возрастала от 45 до 80 ГПа.

Ключевые слова: алмаз, аморфный углерод, спекание, нанокристаллическая структура, высокие давления, твердость.

 

 

УДК 541.183:621.921.43-488

В. М. Перевертайло, О. Г. Гонтар, С. П. Старик, О. Б. Логінова, О. М. Куцай (м. Київ)

Вивчення кінетики розтікання води по твердих фазах вуглецевих алотропних матеріалів

Вперше з використанням швидкісної відеозйомки (до 1200 кадр/с) вивчено кінетику розповсюдження води по поверхні твердих фаз різнотипних вуглецевих матеріалів. Установлено, що за часовими параметрами швидкості розтікання та змочування твердої фази низькотемпературними рідинами та металічними розплавами (час процесу 10^–2–10^–3 с) близькі за значенням. В обох випадках розтікання здійснюється в інерційному режимі. Для низькотемпературних рідин на кінцевих стадіях розтікання має місце характерний прояв в’язкого режиму (10–30 хв), обумовлений наявністю адсорбованого шару (“шуби”) на поверхні твердої фази в умовах природного середовища.

Ключові слова: кінетика розтікання, змочування, вуглецеві матеріали, вода, плазмохімічна обробка.

 

 

УДК 666.295:620.17

A. В. Старостина, Т. А. Прихна, М. В. Карпец, С. Н. Дуб (г. Киев)
П. Шартье, T. Кабьеш (г. Пуатье, Франция)
В. Б. Свердун, В. Е. Мощиль, А. В. Козырев (г. Киев)

Синтез тройных соединений системы Ti–Al–C в условиях высоких давлений и температур

Синтезированы тройные карбиды из смеси порошков Ti, Al и C, взятых в стехиометрическом соотношении 3/1,2/2, в условиях высоких квазигидростатических давлений и температур. Двухстадийный синтез с использованием высоких давлений (1–2 ГПа) и температур и последующий гомогенизирующий отжиг позволяют увеличить количество MAX-фазы в образцах и плотность материала. Материал, полученный под давлением 2 ГПа (1200 °С) и отожженный в атмосфере аргона, содержал, % (по массе), 94,3 Ti₃AlC₂, 4,3 TiC, 1,4 Al₂О₃. Его плотность составляла 4,27 г/см³, а микротвердость по Виккерсу – 3,3 ГПа (при нагрузке 4,9 Н).

Ключевые слова: МАХ-фаза, система Ti–Al–C, двухстадийный синтез, высокое квазигидростатическое давление, спекание при атмосферном давлении, микротвердость.

 

 

УДК 544.47:665.777.2

В. Я. Забуга, Г. Г. Цапюк, О. В. Іщенко, Т. В. Карташова, Т. О. Шпадківська, Л. В. Луценко, О. В. Місчанчук (м. Київ)

Залежність каталітичної активності оксидів міді та кобальту в реакції окислення сажі від способу їх введення в зразок

Досліджено кінетику окислення сажі киснем повітря в присутності оксидів міді та кобальту, введених у зразок у вигляді ацетатів або нітратів металів. Активність оксидів оцінено за константами швидкості лише каталітичної реакції, вичлененої із сумарного процесу. Оксиди, одержані із нітратів, більш активні, співвідношення активності оксидів міді та кобальту залежать від прекурсору , з якого їх одержують.

Ключові слова: оксиди перехідних металів, каталітичне окиснення сажі.

 

 

УДК 536.421.5

Н. М. Прокопив, О. В. Харченко, С. В. Ткач, Л. Е. Василенко, Н. Н. Прокопив (г. Киев)
Ю. Д. Сердюк, О. А. Семижон (г. Мариуполь)

Влияние термокомпрессионной обработки под давлением аргона 3,0 МПа на микроструктуру стандартного твердого сплава (Ті, W)С–WС–10Со

Приведены результаты сравнительных исследований микроструктурного и Фурье-анализа структуры сплава (Ті, W)С–WС–10Со до и после термокомпрессионной обработки под давлением аргона 3,0 МПа при температуре 1480 °С и изотермической выдержке 20 мин.

Ключевые слова: твердый сплав, режущие пластины, термокомпрессионная обработка, давление, аргон, структура, пористость, карбиды, кобальт, Фурье-анализ.

 

 

УДК 621.762:921.34

В. М. Волкогон, Г. С. Олейник, С. К. Аврамчук, А. В. Степаненко, А. В. Котко, Н. А. Ефимов (г. Киев)

Структурные превращения в композиции вюртцитный нитрид бора–нитрид титана при высоких давлении и температуре

Приведены результаты электронно-микроскопических и рентгеновских исследований структурных превращений в порошковой композиции состава вюртцитный нитрид бора–нитрид титана плазмохимического синтеза при р = 8 ГПа в интервале Т = 1100–1700 °С. Сделано заключение, что взаимодействие в этой системе проходит с образованием твердых растворов состава Ti–B–N. Уже при Т = 1300 °C в композиции образуются сплошные границы сопряжения BN–TiN, а при Т ≥ 1500 °С между зернами нитрида бора формируется монолитная прослойка, которая представляет собой нанодисперсный композит состава TiN–TiB₂.

Ключевые слова: вюртцитный нитрид бора, нитрид титана, давление, температура, структура, твердый раствор.

 

 

УДК 621.91

А. С. Манохин, С. А. Клименко, Ю. А. Мельнийчук (г. Киев)

Напряженно-деформированное состояние в зоне стружкообразования при чистовом точении деталей из закаленных сталей

Методом конечных элементов выполнено моделирование напряженно-деформированного состояния в зоне стружкообразования при резании закаленных сталей инструментами, оснащенными режущими пластинами из поликристаллического сверхтвердого материала на основе кубического нитрида бора. Рассмотрены особенности напряженно-деформированного состояния в зоне стружкообразования при обработке инструментами с плоской и цилиндрической передней поверхностями.

Ключевые слова: режущие инструменты, ПСТМ, КНБ, моделирование, метод конечных элементов, обработка, закаленная сталь.

 

 

УДК 621.623

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

Локализация фрагментов налета на обрабатываемой поверхности при полировании неметаллических материалов

Описано взаимодействие частиц износа в зоне контакта инструмента и обрабатываемой детали в процессе полирования плоских поверхностей деталей из неметаллических материалов инструментами со связанными полировальными порошками. Определены значения дифференциального и полного сечений рассеяния частиц износа инструмента на частицах шлама и на частицах износа при рассеянии вперед и назад. Рассчитаны координатные зависимости полного сечения рассеяния частиц износа инструмента. Описаны закономерности дискретного расположения фрагментов налета на обрабатываемой поверхности детали. Экспериментально исследованы фрагменты налета на деталях из плавленого базальта, стекла, кварца и природного камня.

Ключевые слова: полирование, частица шлама, частица износа, сечение рассеяния, фрагмент налета.

 

 

УДК 621.923:666.3:621.922

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

Тепловой режим и напряженно-деформированное состояние системы зерно–матрица алмазного инструмента

Проведено численное моделирование стационарного и нестационарного полей температур, деформаций и напряжений в системе алмаз–матрица. Показано, что напряженно-деформированное состояние системы в значительной степени определяется тепловыми воздействиями, а наибольшая интенсивность напряжений в системе имеет место в переходном слое между зерном и матрицей. Проведен анализ влияния на температурное поле и напряженное состояние системы физических свойств матрицы и переходного слоя, глубины заделки зерна в матрицу, а также коэффициента теплоотдачи в окружающую среду.

Ключевые слова: алмаз, матрица, математическая модель, температурное поле, напряженно-деформированное состояние.