cBN based materials with TiN-Al binder phase: sintering, structure, properties

• Published in: Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения
• Date: 2019
• Main Authors: Slipchenko, K.V., Turkevich, V.Z., Bushlya, V.M., Ståhl, J.-E.
• Format: Article
• Language: English
• Published: Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України 2019
• Subjects: Инструментальные, конструкционные и функциональные материалы на основе алмаза и кубического нитрида бора
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/159970
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: cBN based materials with TiN-Al binder phase: sintering, structure, properties / K.V. Slipchenko, V.Z. Turkevich, V.M. Bushlya, J.-E. Ståhl // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2019. — Вип. 22. — С. 254-260. — Бібліогр.: 14 назв. — англ.

Cubic boron nitride material was produced via high pressure and high temperature sintering with titanium nitride and aluminum as binder phase. Microstructure, phase composition and physical-mechanical properties of the material were subject of current research. Formation of TiB₂ and AlN was established in samples sintered at temperatures above 1750 °C. The highest values of microhardness were found in samples sintered at the temperature range of 1850 – 2000 °C. Fracture toughness of samples practically does not change during thermobaric sintering Методом спекания при высоком давлении и высокой температуре изготовлен материал на основе кубического нитрида бора с использованием нитрида титана и алюминия в качестве связующей фазы. Объект исследования – структура, фазовый состав и физико-механические свойства материала. Установлено, что при температурах спекания выше 1750 °С в результате взаимодействия между компонентами шихты для спекания происходит образование диборида титана TiB₂ и AlN. Наивысшие значения микротвердости демонстрируют образцы, изготовленные в температурном интервале 1850–2000 °С. Трещиностойкость образцов практически не меняется в ходе термобарического спекания. Формирование структуры образцов происходит без укрупнения зерен композита, что свидетельствует об отсутствии собирательной рекристаллизации. Методом спікання при високому тиску і високій температурі виготовлено матеріал на основі кубічного нітриду бору з використанням нітриду титану та алюмінію як зв’язувальної фази. Об’єкт дослідження — структура, фазовий склад та фізико-механічні властивості матеріалу. Встановлено, що при температурах спікання вище 1750 °С в результаті взаємодії між компонентами шихти для спікання відбувається утворення дибориду титану TiB₂ та AlN. Найвищі значення мікротвердості демонструють зразки, виготовлені в температурному інтервалі 1850 – 2000 °С. Тріщиностійкість зразків практично не змінюється в ході термобаричного спікання. Формування структури зразків відбувається без укрупнення зерен композиту, що свідчить про відсутність збиральної рекристалізації.