УДК 620.22-621.921.34

Б. Т. Ратов¹, В. А. Мечник^2, *, М. О. Бондаренко², В. В. Стрельчук³, Т. О. Пріхна², В. М. Колодніцький^2, **, А. С. Ніколенко³, П. М. Литвин³, І. М. Даниленко³, В. Є. Мощіль², Е. С. Геворкян⁴, В. А. Чишкала⁵, А. С. Косьмінов¹, А. А. Шукманова^6
1НАО “Казахський національний дослідницький технічний університет ім. К. І. Сатпаєва”, м. Алмати, Казахстан
²Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ, Україна
³Інститут фізики напівпровідників ім. В. Є. Лашкарьова НАН України, м. Київ, Україна
⁴Український державний університет залізничного транспорту, м. Харків, Україна
⁵Харківський національний університет ім. В. Н. Каразіна, м. Харків, Україна
⁶Каспійський університет, м. Алмати, Казахстан
*vlad.me4nik@ukr.net
**vasylkolod56@gmail.com

Фазоутворення та фізико-механічні властивості композитів WC‒Co‒CrB₂, спечених вакуумним гарячим пресуванням для бурових інструментів (стор. 3-16)

Наведено нові дані про вплив добавок дибориду хрому (в інтервалі від 0 до 10 % (за масою)) на фазоутворення і фізико-механічні (в’язкість руйнування, твердість, границі міцності під час згинання і стиску) властивості композиційних матеріалів на основі твердого сплаву WC–6 % (за масою) Co, сформованих за методом холодного пресування з подальшим вакуумним гарячим пресуванням. Виявлено, що спечені зразки композитів складаються із структурних фаз гексагональної групи WC і орторомбічної групи B₂CoW₂ та включень аморфного вуглецю. При цьому параметри кристалічної фази B₂CoW₂ в залежності від вмісту CrB₂ змінюються. Встановлено, що додавання 4 % (за масою) дибориду хрому до складу композита WC–6Co приводе до двократного збільшення в’язкості руйнування K_Ic від 9,8 до 14,5 МПа∙м^1/2 при незначному зменшенні твердості Н від 15,1 до 13,9 ГПа, а також до підвищення границі міцності під час згинання R_bm від 2000 до 2500 МПа і границі міцності під час стиску R_cm від 5300 до 5500 МПа. Показано, що зазначені показники досягаються внаслідок дисперсійного механізму зміцнення і модифікації структури (стабільне зменшення середнього розміру зерна карбідної фази, зникнення пор на місці зв’язуючої фази Co, утворення кластерів фази інгібітора на міжфазних границях) та фазового складу композитів.

Ключові слова: композит, карбід вольфраму, кобальт, диборид хрому, склад, концентрація, вакуумне гаряче пресування, структура, твердість, в’язкість руйнування.

 

УДК: 669.017

В. З. Кублій*, С. В. Уткін, А. А. Бондар, С. Ю. Артюх
Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України, м. Київ, Україна
*vasil.kubliy@gmail.com

Властивості фаз у сплавах системи Mo–Fe–B із вмістом бору до 40 % (ат.), відпалених за субсолідусних температур (стор. 17-26)

Побудовано концентраційні залежності періодів кристалічної ґратки та мікротвердості HV для фаз у сплавах системи Mo–Fe–B із вмістом бору до 40 % (ат.), відпалених за субсолідусних температур. Встановлено, що при збільшенні вмісту заліза у фазах (Mo), (αδ-Fe), s-MoFe і Mo₂FeB₂ періоди зменшуються, а мікротвердість зростає для фаз (Mo) та Mo₂FeB₂ і зменшується для (αδ-Fe), s-MoFe, m-Mo₆Fe₇ і R-Mo₂Fe₃. Для більшості досліджених фаз отримані результати добре узгоджуються з межами областей гомогенності фаз на поверхні солідуса, побудованій раніше.

Ключові слова: фаза, сплав, система, фазовий склад, залежність, мікротвердість, період.

 

УДК 621.762.53

М. І. Упатов^1,*, М. Ю. Єфіменко¹, Д. Влегуелс², Ю. І. Богомол^1
1Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського”, м. Київ, Україна
²Католицький університет Льовена, Бельгія
*nikitaupatov@gmail.com

Спрямовано закристалізований трифазний евтектичний композит системи B₄C–TaB₂–SiC (стор. 27-35)

Методом спрямованої кристалізації отримано трифазний евтектичний композит B₄C–8TaB₂–40SiC (% (мол.)). Досліджено властивості отриманого матеріалу: його структура є дрібнозернистою рівномірною трифазною евтектикою системи B₄C–TaB₂–SiC ламелярного типу по всьому об’єму зразка, визначено значення твердості за Віккерсом (33–34 ГПа), тріщиностійкість (3,9 МПа∙м^1/2), досліджено коефіцієнт термічного розширення композита в температурному інтервалі 22–1600 °С.

Ключові слова: трифазна евтектика, коефіцієнт термічного розширення, карбід бору, карбід кремнію, диборид танталу.

 

УДК 621.623

Ю. Д. Філатов^1, *, В. І. Сідорко¹, А. Ю. Бояринцев², С. В. Ковальов¹, В. В. Гаращенко¹, В. А. Ковальов^1
1Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ, Україна
²Інститут сцинтиляційних матеріалів НАН України, м. Харків, Україна
*filatov@ism.kiev.ua

Вплив спектроскопічних параметрів оброблюваного матеріалу та полірувального порошку на показники полірування оптичних поверхонь (стор. 36-46)

В результаті дослідження закономірностей впливу спектроскопічних параметрів оброблюваного матеріалу та полірувального порошку на продуктивність полірування і шорсткість полірованих поверхонь деталей з оптичного скла, ситалів, оптичних і напівпровідникових кристалів, кераміки і полістиролу встановлено, що інтенсивність зняття оброблюваного матеріалу лінійно зростає при збільшенні кількості молекулярних фрагментів в частинці шламу, що видаляється з оброблюваної поверхні, і спадає при зростанні співвідношення частот власних коливань молекулярних фрагментів в частинках полірувального порошку та оброблюваному матеріалі. Показано, що при збільшенні цього співвідношення параметри шорсткості полірованих поверхонь лінійно спадають. Встановлено, що інтенсивність зношування полірувального порошку лінійно зменшується при збільшенні співвідношення частот коливань молекулярних фрагментів в оброблюваному матеріалі та частинках полірувального порошку.

Ключові слова: полірування, спектроскопічні параметри, продуктивність полірування, шорсткість поверхні.

 

УДК 621.923

В. І. Лавріненко^1,*, О. О. Пасічний¹, В. Г. Полторацький¹, В. Ю. Солод^2,**, Д. Г. Музичка^2,***
¹Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ, Україна
²Дніпровський державний технічний університет МОН України, м. Київ, Україна
*lavrinenko@ism.kiev.ua
**v_solod@ukr.net
*** muzichka@ua.fm

Особливості формозміни ріжучої поверхні шліфувального круга у коловому напрямку під час шліфування кругами із сумішшю шліфпорошків НТМ та з модифікованою поверхнею їх зерен (стор. 47-59)

Досліджено особливості формозміни ріжучої поверхні шліфувального круга у коловому напрямку в процесі шліфування і показано, що вона є нерівномірною і має хвилеподібний характер. Показано, що хвилеподібна формозміна поверхні є характерною як для алмазних, так і для кубонітових кругів, і є природнім явищем, що відображає процес знімання кругом оброблюваного матеріалу. Позбутися хвильової формозміни можна правкою ріжучої поверхні. Для отримання не примусової, а природної формозміни необхідно застосовувати зерна компактів з мікропорошків кубічного нітриду бору, залучати суміші шліфпорошків або модифікувати поверхню зерен надтвердого матеріалу. Доведено, якщо модифікувати поверхню зерен із застосуванням хлоридів, то ріжуча поверхня круга має ламаний хвильовий профіль у коловому напрямку і, як наслідок, знижується несуча здатність обробленої поверхні.

Ключові слова: шліфувальний круг, ріжуча поверхня, хвильова формозміна, параметри шорсткості поверхні, шліфпорошки.

 

УДК 622.24.05: 621.921.34-419

О. П. Виноградова, А. П. Закора*, О. О. Шульженко, В. Г. Гаргін, О. М. Соколов, Д. В. Ефросінін, Є. О. Закора
Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ, Україна
*apz146@gmail.com

Порівняльна оцінка працездатності бурових коронок з алмазовмісною матрицею і вставками з алмазовмісних композитів (стор. 60-66)

Виконано порівняльну оцінку працездатності бурових коронок з алмазовмісною комбінованою матрицею, оснащених вставками з алмазовмісного композиційного термостійкого матеріалу АКТМ і вставками з отриманого активованим НРНТ-спіканням порошків алмазу з добавкою n-шарового графену марки N002-PDR, що не містить вільного кремнію і має високу міцність і зносостійкість, нового композиційного зносостійкого матеріалу АКЗМ. Проведений після буріння блоку коростишівського граніту X-категорії на спеціальному стенді комплекс досліджень, що включає вивчення робочої поверхні комбінованої алмазовмісної матриці бурових коронок мікроскопічним методом і контактним методом вимірювання шорсткості, дослідження мікропрофілю поверхні вибою, сформованого при бурінні, дозволив зробити висновок про більш високу працездатність роботи коронок, оснащених вставками АКЗМ, в порівнянні з коронками, оснащеними вставками АКТМ.

Ключові слова: бурова коронка, порошки алмазу, комбінована алмазовмісна матриця, породоруйнівна вставка, працездатність, ефективність руйнування гірських порід, зносостійкість, шорсткість мікропрофілю робочої поверхні вставок і вибою.

 

УДК 666.762.5:621.914.1

Jinyang Xu*, Min Ji, Linfeng Li, Ming Chen
State Key Laboratory of Mechanical System and Vibration, School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, P.R. China
*xujinyang@sjtu.edu.cn

Оцінка полікристалічних алмазних інструментів при фрезеруванні попередньо спеченої та повністю спеченої цирконієвої кераміки (стор. 67-76)

 

Полікристалічний алмаз (ПКА) – надтвердий інструментальний матеріал, здатний протистояти різкій взаємодії інструменту при обробці твердих заготовок завдяки його відмінним термомеханічним властивостям. Цирконієва кераміка є одним з видів відновлювальних матеріалів біомедичного класу, які широко використовують в клінічному стоматологічному протезуванні, завдячуючи чудовій біосумісності та прекрасним естетичним ефектам. Здійснено серію експериментів з фрезерування оксиду цирконію при використанні інструментів з полікристалічних алмазів. Основною метою була оцінка зносостійкості таких інструментів під час фрезерування діоксиду цирконію. Було досліджено два типи зразків цирконієвої кераміки – попередньо спечену та повністю спечену кераміку 3Y-TZP. Продуктивність інструменту оцінювали за зносом, а морфологію зношеної поверхні інструменту – як за допомогою цифрового мікроскопа, так і вимірювача топографії поверхні. Виявлено основні механізми, що регулюють знос інструменту з полікристалічних алмазів у разі обробки різних зразків спеченої кераміки.

 

Ключові слова: інструменти з полікристалічних алмазів, цирконієва кераміка, фрезерування загартованих деталей, характер зношування, механізми зношування.

 

УДК 666.3:539.5

І. П. Фесенко^1,*, Л. О. Романко¹, В. І.Часник², Л. М. Вовк³, Ю. М. Туз⁴, А. В. Довгаль⁴, Т. Б. Сербенюк¹, О. М. Кайдаш¹, О. О. Бочечка¹, В. П. Рукін^2
1Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ, Україна
²ДП НДІ ОРІОН, м. Київ, Україна
³Український НДІ спеціальної техніки та судових експертиз Служби безпеки України, (ІСТЕ СБУ), м. Київ, Україна
⁴Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського”, Київ, Україна
*igorfesenko@ukr.net

Електрофізичні характеристики вільноспеченого керамічного композита AlN–TiN (стор. 77-79)

Визначено електрофізичні характеристики (електричний опір, енергія активації) у температурному діапазоні 27–215 °С керамічного композита нітрид алюмінію–нітрид титану.

Ключові слова: вільне спікання, нітрид алюмінію, нітрид титану, температура, електричний опір, енергія активації.