УДК 541.16

А. Л. Ивановский (г. Екатеринбург, Россия)

Микротвердость соединений рения с бором, углеродом и азотом

Проведены численные оценки микротвердости по Виккерсу Н_V для боридов (ReB, ReB₂, ReB₄), карбидов (Re₄C, Re₂C, ReC), нитридов (Re₃N, Re₂N, ReN, ReN₂, ReN₄), а также для некоторых тройных диборидов (Re_1–хМ_хB₂, М = W, Tc, Os, Ir) рения, основанные на эмпирических корреляционных зависимостях Н_V от модулей сдвига G и Юнга Y этих фаз. Обсуждена корреляция между Н_V этих фаз и их модулями всестороннего сжатия В и так называемыми индексами хрупко-пластичного поведения G/B.

Ключевые слова: бориды, карбиды, нитриды рения, упругие модули, микротвердость, корреляции, численные оценки.

 

 

 

УДК 544.72:660.187

А. А. Ефремов, П. М. Литвин, А. Г. Гонтарь, С. П. Старик, В. М. Перевертайло, И. В. Прокопенко, А. М. Куцай, О. Б. Логинова (г. Киев)

Макро- и наноскопические капиллярные эффекты на наноструктурированных реальных поверхностях

Представлены результаты измерений капиллярных сил на различных алмазоподобных материалах и аллотропных модификациях углерода, полученные с помощью сканирующего силового микроскопа. Амплитудно-частотные характеристики нанорельефа исследуемых поверхностей варьировали в широком диапазоне плазмохимическими обработками. Измерения капиллярных сил сопоставлены с макроскопическими значениями угла смачивания. Показано, что макроскопический угол смачивания зависит только от усредненной поверхностной энергии и слабо зависит от характеристик нанорельефа, а нанокапиллярные силы коррелируют как с параметрами рельефа поверхности, так и с локальным углом смачивания. Подробно обсуждены критерии многоменискового режима измерения капиллярных сил в силовой спектроскопии поверхности и перспективы применения данной методики для энергетического картирования реальной поверхности.

Ключевые слова: атомно-силовая спектроскопия, нанокапиллярные силы, макроскопический угол смачивания, нанорельеф, энергетическое картирование реальной поверхности.

 

 

 

УДК 621.921.34-492.2:536.421.5:539.89

О. І. Чернієнко, О. О. Бочечка, М. Г. Лошак, Л. І. Алєксандрова, Т. О. Косенчук (м. Київ)

Міцність алмазних порошків, синтезованих в системі Mg–Zn–B–C

Досліджено міцність алмазних порошків зернистістю 125/100, синтезованих в системі Mg–Zn–B–C при різній концентрації бору в шихті. Показано, що розподіл міцності зерен за навантаженням руйнування коректно описується функцією Вейбулла. Визначено показник міцності алмазних порошків та довірчі інтервали для його значень. Встановлено, що його залежність від концентрації бору в межах від 1 до 40 % (ат.) описується функцією, яка має мінімум при 20 %.

Ключові слова: синтез алмазу, високий тиск, бор, показник міцності, функція розподілу Вейбулла.

 

 

 

УДК 666.295:620.17

Т. А. Прихна, С. Н. Дуб, A. В. Старостина, М. В. Карпец (г. Киев)
T. Кабьеш, П. Шартье (г. Потье, Франция)

Механические свойства материалов на основе МАХ-фаз системы Ti–Al–C

Изучение материалов на основе МАХ-фазы Ti₃AlC₂, содержащих включения карбида титана, показало, что с увеличением содержания последнего от 2 до 99 % (по массе) нанотвердость и модуль Юнга увеличивались от 2,0±0,4 до 23,6±1,2 ГПа и от 137±21 до 447±11 ГПа соответственно. Показатель степени в уравнении ползучести для этих образцов находится в пределах от 104 до 140, что свидетельствует о слабой зависимости механических свойств материалов, а следовательно и МАХ-фазы Ti₃AlC₂, от скорости деформации. Для образцов, состоящих в основном из МАХ-фазы Ti₃AlC₂, наблюдали образование широких петель гистерезиса при повторном нагружении/разгрузке индентора. Это указывает на большие потери упругой энергии при циклическом деформировании и, следовательно, на перспективность применения Ti₃AlC₂ в качестве демпфирующего материала. Микротвердость образца, состоящего на 98 % из Ti₃AlC₂ и синтезированного при атмосферном давлении, при нагрузке 4,9 Н составляла 2,1 ГПа, а его трещиностойкость была высокой (трещины из углов отпечатка отсутствовали даже при нагрузке в 149 Н). Микротвердость и трещиностойкость материала, состоящего из 71 % Ti₃AlC, 6 % Ti₂AlC и 23 % TiC, были равны 3,0±0,6 ГПа и 4,3±1,4 MПa∙м^1/2 соответственно.

Ключевые слова: МАХ-фаза, механические свойства, наноиндентирование, ползучесть.

 

 

 

УДК 621.762.045

А. П. Уманский, А. Г. Довгаль, В. М. Кисель, Ю. И. Евдокименко (г. Киев)

Структура и закономерности изнашивания покрытий из композиционных металлокерамических материалов системы (SiC–Al₂O₃)–(Ni–Al)

Исследована структура покрытий из композиционного материала, содержащего износостойкую составляющую SiC–Al₂O₃ и металлическую связку Ni–Al, полученных методом высокоскоростного воздушно-топливного напыления на среднеуглеродистых сталях. Изучены триботехнические характеристики таких покрытий в условиях трения без смазочных материалов на воздухе, определены особенности и закономерности механизмов их изнашивания.

Ключевые слова: покрытие, керамика, смачивание, высокоскоростное воздушно-топливное напыление, износостойкость.

 

 

 

УДК 621.923

В. И. Кальченко, Н. Н. Погиба, Д. В. Кальченко (г. Чернигов)

Определение составляющих силы резания при глубинном шлифовании поверхностей вращения ориентированным эльборовым кругом

Предложена методика расчета составляющих силы резания при глубинном круглом шлифовании ступенчатых валиков, гладких цилиндрических и других поверхностей вращения ориентированным эльборовым кругом с учетом параметров рабочей поверхности круга, а также влияния режущих и деформирующих кромок, что способствует выбору оптимальных режимов обработки за один установ поверхностей вращения типа “вал”. Приведен пример расчета по данной методике составляющих силы резания при глубинном высокоскоростном шлифовании ступенчатого валика ориентированным эльборовым кругом с оптимизацией угла поворота. Нормальную составляющую силы резания при этом рассчитывают не только на торце, но и на периферии круга, учитывая влияние режущих и деформирующих кромок.

Ключевые слова: высокоскоростное шлифование, скрещенные оси, эльборовый круг, силы резания, режущие и деформирующие кромки.

 

 

 

УДК 622.24.051:536.2:004.942

В. А. Дутка, А. Л. Майстренко, В. А. Лукаш, О. В. Мельничук, Л. М. Вировець (м.Київ)

Комп’ютерне та експериментальне дослідження розподілу твердості стального корпусу різця в результаті фазових перетворень при індукційному гартуванні

Наведено результати чисельних та експериментальних дослід­жень розподілу твердості зразків стального корпусу твердосплавного різця після індукційного гартування в середовищах із суттєво різними охолоджувальними здатностями. Режим нагрівання корпусу різця було вибрано таким, як і для процесу індукційного паяння твердосплавної вставки до корпусу різця та наступного гартування. Результати обчислень твердості різних ділянок осьового перерізу зразка корпусу різця та експериментальних досліджень добре узгоджуються між собою, що свідчить про адекватність чисельної методики.

Ключові слова: комп’ютерне моделювання, індукційне гартування, експериментальне дослідження, фазові перетворення, твердість.

 

 

 

УДК 621.921.34

Н. В. Новиков, Г. П. Богатырева, Г. Д. Ильницкая, Г. А. Петасюк, А. М. Исонкин, И. Н. Зайцева (г. Киев)

Влияние однородности шлифпорошков синтетического алмаза на работоспособность бурового инструмента

Показано, что сортировка по степени дефектности и дополнительная классификация с выделением узких фракций зернистостей 400/355 и 250/220 алмазных порошков с магнитными свойствами, полученных из алмазов, синтезированных в присутствии феррокобальта, позволили получить элитные алмазные порошки марок АС160-Э–АС65-Э с высокой однородностью по прочностным и геометрическим характеристикам. Оснащение буровых коронок такими порошками позволяет повысить работоспособность инструмента при бурении крепких горных пород. Установлено, что с повышением прочности порошков марок АС160-Э–АС65-Э и их однородности по прочности в совокупности с увеличением однородности по линейным размерам интенсивность изнашивания коронок снижается.

Ключевые слова: алмазные порошки, степень дефектности, однородность, прочность, интенсивность изнашивания.