Выпуск № 1, год 2014
УДК 539.2.669.0176:669.018
В. М. Волкогон, Г. С. Олейник*, Ю. А. Федоран, С. К. Аврамчук, А. В. Кравчук, А. В. Котко (г. Киев)
*oleynik@ipms.kiev.ua
Влияние исходного структурного состояния вюртцитного нитрида бора на формирование зеренной структуры материалов на его основе. II. Структурные превращения при формировании микроструктуры образцов материалов на основе различных типов BNв (стр. 1–13)
Представлены результаты исследования микроструктуры поликристаллов, полученных в интервале 1600–1800 °С при р = 8 ГПа из порошков пяти разновидностей вюртцитного нитрида бора. Частицы-пластинки порошков отличались размерами в развитой поверхности, по толщине и субструктурой. Выявлено, что основными факторами, определяющими формирование зеренной структуры и фазового состава поликристаллов, являются толщина исходных частиц и их ориентация, обусловленная формированием морфологической текстуры при уплотнении системы частиц-пластинок в процессе спекания. Указанные факторы влияют на следующие структурные превращения в частицах вюртцитного нитрида бора при спекании: диспергирование исходных частиц при механическом разрушении сколом, их пластическую фрагментацию и, как следствие, развитие в частицах процесса проскальзывания разориентированных фрагментов по границам раздела. В поликристаллах на основе порошков с частицами максимальной толщины формируется наибольший размер зерен и имеет место наименьшая степень фазового превращения вюртцитной фазы нитрида бора в сфалеритную; при минимальной толщине частиц эти характеристики имеют наименьшее и наибольшее значения соответственно.
Ключевые слова: нитрид бора, вюртцитный, спекание, структура, фрагментация, зерно, частица.
УДК 666.295:620.17
Т. А. Прихна*, А. В. Старостина (г. Киев, Украина)
Д. Лицкендорф (г. Йена, Германия)
И. А. Петруша, С. А. Ивахненко, А. И. Боримский, Ю. Д. Филатов, М. Г. Лошак, М. А. Серга, В. Н. Ткач, В. З. Туркевич, В. Б. Свердун, С. А. Клименко, Д. В. Туркевич, C. Н. Дуб, Т. В. Басюк, М. В. Карпец, В. Е. Мощиль, А. В. Козырев, В. В. Ковыляев, Г. Д. Ильницкая (г. Киев, Украина)
Т. Кабьйош, П. Шартье (г. Пуатье, Франция)
* prikhna@mail.ru
Исследование стойкости к окислению, механических характеристик материалов на основе МАХ-фаз систем Ti–Al–(C, N) и возможности их использования в качестве инструментальных связок и для полирования (стр. 14–26)
Изучение стойкости к окислению на воздухе методами термогравиметрии и дифференциально термического анализа показало, что высокоплотные образцы Ti3AlC2 более стабильны, чем Ti2AlC и твердые растворы Ti2AlC1-xNx, причем, при увеличении азота в составе твердых растворов (до х = 0,75), стойкость к окислению снижается. Материал, содержащий 89 % (по массе) Ti3AlC2 (остальное Al2O3 и ТіС), плотностью 99 % от теоретической имел прочность при изгибе Rbm = 500 МПа, при сжатии Rсm = 700 МПа, трещиностойкость KIc = 10,2 MПa×м0,5, твердость HRA = 70 ГПа, HV = 4,6 ГПа, модуль Юнга – 149,4±28,7 ГПа. После спекания MAX-фазы Ti3AlC2 с алмазами или с-BN (50 % (по массе)) в термобарических условиях при 5,5–7,7 ГПа и 1350–1960 °С в течение 0,07–1,0 ч она распадается с образованием TiС и TiAl или TiB2, а на границе раздела с алмазами формируется тонкий слой Al4C3. Разложение Al4C3 в композиционном материале в результате взаимодействия с влагой воздуха приводит к образованию трещин по периметру алмазов, что вызывает полное разрушению материала в течение 1–2 недель. Порошок Ti3AlC2 оказался эффективным для финишного полирования ювелирных природных и синтетических кристаллов и конкурентоспособным по отношению к алмазам марки АСМ 2/1 по производительности и качеству обработки.
Ключевые слова: МАХ-фаза, система Ti–Al–(C, N), алмаз, кубический нитрид бора, дифференциальный термический анализ, термогравиметрия, высокое давление, инструментальная связка, полирование, механические характеристики.
УДК 661.657.636:544.3–971.2
В. А. Муханов, П. С. Соколов, О. Бринза, Д. Врель, В. Л. Соложенко* (г. Париж)
* vladimir.solozhenko@univ-paris13.fr
Самораспространяющийся высокотемпературный синтез субфосфида бора B12P2 (стр. 27–32)
Предложены два новых способа получения нанопорошков субфосфида бора B12P2 методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Спеканием этих порошков при 5,2 ГПа и 2500 K получены плотные поликристаллические образцы B12P2 с микротвердостью HV = 35(3) ГПа и стабильностью на воздухе до 1300 К.
Ключевые слова: субфосфид бора, синтез, высокая температура, высокое давление, твердость.
УДК 621.921.34-492.2:620.22-419
Е. М. Луцак*, О. О. Бочечка**, В. М. Ткач, Н. М. Білявина (м. Київ)
*edlutsak32@gmail.com
**bochechka@ism.kiev.ua
Вивчення взаємодії в системах Сu–Ti–алмаз і Co–W–алмаз при змочуванні алмазних полікристалів та просочуванні алмазного нанопорошку УДА в умовах високих тиску і температури (стр. 33–39)
Описано закономірності взаємодії алмаз–металічний сплав систем мідь–титан і кобальт–вольфрам в умовах термодинамічної стабільності алмазу. Досліджено можливість металізації алмазних полікристалів і композитів при їх спіканні в апараті високого тиску.
Ключові слова: алмазний нанопорошок, спікання, високий тиск, коефіцієнт просочення.
УДК 621.793:539.61:669.018:620.1
В. М. Береснев* (г. Харьков)
С. А. Клименко** (г. Киев)
И. Н. Торяник (г. Харьков)
А. Д. Погребняк (г. Сумы)
О. В. Соболь, П. В. Турбин, С. С. Гранкин (г. Харьков)
* beresnev-sept@yandex.ru
** klm@ism.kiev.ua
Сверхтвердые покрытия систем (Zr–Ti–Si)N и (Ti–Hf–Si)N, полученные методом вакуумно-дугового осаждения из сепарированного потока (стр. 40–48)
Методом вакуумно-дугового осаждения с применением импульсной стимуляции на подложку и сепарации ионно-плазменного потока получены многокомпонентные твердые покрытия на основе нитридов металлов переходной группы, легированных кремнием. Изучены физико-механические и триботехнические характеристики покрытий. Показана возможность их применения в качестве эффективных защитных покрытий для режущего инструмента.
Ключевые слова: защитные покрытия, метод вакуумно-дугового осаждения, нитриды металлов, режущий инструмент.
УДК 621.623
В. Д. Курілович, Ю. Д. Філатов*, В. А. Ковальов (м. Київ)
*filatov@ism.kiev.ua
Підвищення ефективності фінішної обробки виробів з природного каменю інструментом із алмазно-полімерного волокна (стр. 49–58)
Описано методи підвищення ефективності обробки природного каменю інструментом з алмазно-полімерного волокна на підготовчій операції перед поліруванням. Визначено параметри, що впливають на виготовлення каліб-рованого волокна. Виготовлено і апробовано дослідні зразки інструменту. Запропоновано конструкцію інструменту, що забезпечує рівномірний характер зносу робочого шару. Проведено аналіз якості обробленої поверхні виробу.
Ключові слова: волокно, конгломерати, калібрування, поперечний переріз, рефлектометрія, профілометрія.
УДК 621.922.025
В. К. Старков*, С. А. Рябцев, Е. Г. Полканов**, О. С. Кискин (г. Москва, Россия)
*v.starkov@stankin.ru
**tools@salut.ru
Сравнительный анализ работоспособности инструмента из кубического нитрида бора и микрокристаллического корунда при профильном шлифовании фасонного режущего инструмента (стр. 59–67)
В производственных условиях при профильном шлифовании фасонной длинномерной протяжки из закаленной быстрорежущей стали выполнен сравнительный анализ работоспособности шлифовальных кругов на основе кубического нитрида бора, микрокристаллического корунда и электрокорунда белого. В специфических условиях обработки с ударной нагрузкой и необходимостью частой правки инструмента для точного профилирования круг на керамической связке из кубического нитрида бора показал существенно более высокие результаты по производительности процесса, минимальным затратам времени на циклическую правку и в целом по снижению трудоемкости формообразования рабочего профиля протяжки.
Ключевые слова: кубический нитрид бора, микрокристалличес-кий корунд, электрокорунд белый, работоспособность инструмента, профильное шлифование, фасонная протяжка.
УДК 621.941:534.141
В. М. Бушля*, О. А. Гутниченко**, Дж. М. Жу, Я.-Е. Штоль (г. Лунд, Швеция)
С. Гуннарссон (г. Хагфорс, Швеция)
*volodymyr.bushlya@iprod.lth.se
**oleksandr.gutnichenko@iprod.lth.se
Износ и стойкость резцов с композитами на основе КНБ при непрерывном чистовом точении закаленной холодноштамповой стали (стр. 68–82)
Представлены результаты сравнения работоспособности инструментов, оснащенных композитами на основе КНБ с керамической связкой и без связки, а также композитом, содержащим вюртцитный нитрид бора. Работоспособность оценивали по показателям износостойкости, величине силы резания, параметрам качества обработанной поверхности и состояния поверхностного слоя обработанных образцов из закаленной холодноштамповой стали при непрерывном точении. Исследования проводили в условиях высокоскоростной (vр = 120–180 м/мин) обработки как с применением СОТС, так и без нее. Наилучшая работоспособность инструмента по указанным критериям обеспечивается при использовании композита на керамической связке, содержащего малое количество КНБ.
Ключевые слова: КНБ композиты, износ, “белый слой”, штамповые стали, точение закаленных сталей.
UDC 661.657.636:539.89
Y. Le Godec* (Paris, France)
M. Mezouar (Grenoble, France)
O. O. Kurakevych, P. Munsch (Paris, France)
U. Nwagwu, J. H. Edgar (Manhattan KS, USA)
V. L. Solozhenko**(Villetaneuse, France)
* yann.legodec@impmc.upmc.fr
** vladimir.solozhenko@univ-paris13.fr
Equation of state of single-crystal cubic boron phosphide (стр. 83–87)
The 300 K equation of state of cubic (zinc-blende) boron phosphide BP has been studied by in situ single-crystal X-ray diffraction with synchrotron radiation up to 55 GPa. The measurements have been performed under quasi-hydrostatic conditions using a Ne pressure medium in a diamond anvil cell. A fit of the experimental p-V data to the Vinet equation of state yields the bulk modulus B0 of 179(1) GPa with its pressure derivative of 3.3(1). These values are in a good agreement with previous elastic measurements, as well as with semiempirical estimations.
Keywords: boron phosphide, high pressure, single crystal, equation of state.
