Спікання надтвердих композитів інструментального призначення групи BL у системі cBN-NbC-Al в умовах високих p,Т-параметрів
В умовах високого тиску (7,7 ГПа) у температурному інтервалі 1800—2350 °C досліджено процеси спікання надтвердих композиційних матеріалів групи BL у системі cBN—NbC—Al, в якій об'ємне співвідношення вихідних компонентів вибрано як cBN : NbC : Al = 60 : 35 : 5. За даними XRD аналізу встановлен...
Saved in:
| Published in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Date: | 2020 |
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2020
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/170334 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Спікання надтвердих композитів інструментального призначення групи BL у системі cBN-NbC-Al в умовах високих p,Т-параметрів / Д.А. Стратійчук, В.З. Туркевич, К.В. Сліпченко, В.М. Бушля, Н.М. Білявина // Доповіді Національної академії наук України. — 2020. — № 2. — С. 37-44. — Бібліогр.: 12 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-170334 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Стратійчук, Д.А. Туркевич, В.З. Сліпченко, К.В. Бушля, В.М. Білявина, Н.М. 2020-07-11T18:38:56Z 2020-07-11T18:38:56Z 2020 Спікання надтвердих композитів інструментального призначення групи BL у системі cBN-NbC-Al в умовах високих p,Т-параметрів / Д.А. Стратійчук, В.З. Туркевич, К.В. Сліпченко, В.М. Бушля, Н.М. Білявина // Доповіді Національної академії наук України. — 2020. — № 2. — С. 37-44. — Бібліогр.: 12 назв. — укр. 1025-6415 DOI: doi.org/10.15407/dopovidi2020.02.037 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/170334 539.89 В умовах високого тиску (7,7 ГПа) у температурному інтервалі 1800—2350 °C досліджено процеси спікання надтвердих композиційних матеріалів групи BL у системі cBN—NbC—Al, в якій об'ємне співвідношення вихідних компонентів вибрано як cBN : NbC : Al = 60 : 35 : 5. За даними XRD аналізу встановлено, що вже починаючи з температури 1800 °C між компонентами відбувається хімічна взаємодія із утворенням дибориду ніобію (NbB₂) у кількості 3—5 мас. %, а також незначної кількості оксиду алюмінію, AlN і AlB₂ як результат рідкофазних реакцій за участю алюмінію. Всі ці новоутворення розташовані в міжзеренному просторі та на потрійних стиках зерен і є зв'язуючими фазами базового керамоматричного композита cBN—NbC. За результатами ультразвукової діагностики встановлено, що модуль Юнга та модуль зсуву мають максимум для кераміки, отриманої при температурі спікання 1950 °C, а подальше підвищення температури призводить до погіршення ії фізико-механічних характеристик. Надтверді керамічні пластини із високими фізико-механічними характеристиками можуть використовуватися для високошвидкісного точіння загартованих (до 60 HRC) та високолегованих (у тому числі інконелеєвих) сталей в умовах високих температур в області різання. The processes of sintering of superhard composite materials of the BL group in the cBN—NbC—Al system under high pressure conditions (7.7 GPa) in the temperature range of 1800—2350 °C with the selected volume ratio of the initial components cBN : NbC : Al = 60 : 35 : 5 are studied. According to the XRD analysis, it is established that, starting from 1800 °C, a chemical interaction occurs between the components resulting in the formation of niobium diboride (NbB₂) in the amount of 7 wt %, as well as an insignificant amount of aluminium oxide, AlN and AlB₂ as a result of liquidphase reactions using aluminium. All those newly formed compounds are arranged in the intergranular space and at triple grain junctions representing the binding phases of the basic ceramicmatrix composite cBN—NbC. Based on the results of ultrasound diagnostics, it is shown that Young’s modulus and the shear modulus are at a maximum for ceramics obtained at ÒSINT. = 1950 °C, and a further increase in the sintering temperature leads to reduced stressstrain properties. Superhard ceramic plates with high stressstrain properties can be used for the highspeed turning of tempered (up to 60 HRC) and highalloyed (including Inconel) steel at high temperatures in the cutting area. В условиях высокого давления (7,7 ГПа) в температурном интервале 1800—2350 °C исследованы процессы спекания сверхтвёрдых композиционных материалов группы BL в системе cBN—NbC—Al, в которой объёмное соотношение исходных компонентов выбрано как cBN : NbC : Al = 60 : 35 : 5. По данным XRD-анализа установлено, что начиная с температуры 1800 °C между исходными компонентами происходит химическое взаимодействие с образованием диборида ниобия (NbB₂) в количестве 3—5 мас. %, а также незначительного количества оксида алюминия, AlN и AlB₂ как результат жидкофазных реакций с участием алюминия. Все эти новообразования размещены в межзёренном пространстве и на тройных стыках зёрен, являясь связующими фазами базового керамо-матричного композита cBN—NbC. В результате ультразвуковой диагностики установлено, что модуль Юнга и модуль сдвига имеют максимум для керамики, полученной при температуре спекания 1950 °C, а дальнейшее повышение температуры приводит к ухудшению их физико-механических характеристик. Сверхтвёрдые керамические пластины с высокими физико-механическими характеристиками могут использоваться при высокоскоростном точении закалённых (до 60 HRC) и высоколегированных (в том числе инконелеевых) сталей в условиях высоких температур в области резания. Дослідження виконано в рамках European Union’s Horizon 2020 Research and Innovation Programme проект Flintstone2020 (грант № 689279) та Visby Scholarship від Swedish Institute (грант № 02757/2016). uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Матеріалознавство Спікання надтвердих композитів інструментального призначення групи BL у системі cBN-NbC-Al в умовах високих p,Т-параметрів Sintering of superhard instrumental-purpose composites of the Bl group in the cBN-NbC-Al system under high pressure and high temperature conditions Спекание сверхтвёрдых композитов инструментального назначения в системе cBN-NbC-Al в условиях высоких р,Т-параметров Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Спікання надтвердих композитів інструментального призначення групи BL у системі cBN-NbC-Al в умовах високих p,Т-параметрів |
| spellingShingle |
Спікання надтвердих композитів інструментального призначення групи BL у системі cBN-NbC-Al в умовах високих p,Т-параметрів Стратійчук, Д.А. Туркевич, В.З. Сліпченко, К.В. Бушля, В.М. Білявина, Н.М. Матеріалознавство |
| title_short |
Спікання надтвердих композитів інструментального призначення групи BL у системі cBN-NbC-Al в умовах високих p,Т-параметрів |
| title_full |
Спікання надтвердих композитів інструментального призначення групи BL у системі cBN-NbC-Al в умовах високих p,Т-параметрів |
| title_fullStr |
Спікання надтвердих композитів інструментального призначення групи BL у системі cBN-NbC-Al в умовах високих p,Т-параметрів |
| title_full_unstemmed |
Спікання надтвердих композитів інструментального призначення групи BL у системі cBN-NbC-Al в умовах високих p,Т-параметрів |
| title_sort |
спікання надтвердих композитів інструментального призначення групи bl у системі cbn-nbc-al в умовах високих p,т-параметрів |
| author |
Стратійчук, Д.А. Туркевич, В.З. Сліпченко, К.В. Бушля, В.М. Білявина, Н.М. |
| author_facet |
Стратійчук, Д.А. Туркевич, В.З. Сліпченко, К.В. Бушля, В.М. Білявина, Н.М. |
| topic |
Матеріалознавство |
| topic_facet |
Матеріалознавство |
| publishDate |
2020 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Доповіді НАН України |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Sintering of superhard instrumental-purpose composites of the Bl group in the cBN-NbC-Al system under high pressure and high temperature conditions Спекание сверхтвёрдых композитов инструментального назначения в системе cBN-NbC-Al в условиях высоких р,Т-параметров |
| description |
В умовах високого тиску (7,7 ГПа) у температурному інтервалі 1800—2350 °C досліджено процеси
спікання надтвердих композиційних матеріалів групи BL у системі cBN—NbC—Al, в якій об'ємне співвідношення вихідних компонентів вибрано як cBN : NbC : Al = 60 : 35 : 5. За даними XRD
аналізу встановлено, що
вже починаючи з температури 1800 °C між компонентами відбувається хімічна взаємодія із утворенням
дибориду ніобію (NbB₂) у кількості 3—5 мас. %, а також незначної кількості оксиду алюмінію, AlN і AlB₂
як результат рідкофазних реакцій за участю алюмінію. Всі ці новоутворення розташовані в міжзеренному
просторі та на потрійних стиках зерен і є зв'язуючими фазами базового керамоматричного композита
cBN—NbC. За результатами ультразвукової діагностики встановлено, що модуль Юнга та модуль зсуву
мають максимум для кераміки, отриманої при температурі спікання 1950 °C, а подальше підвищення температури призводить до погіршення ії фізико-механічних характеристик.
Надтверді керамічні пластини із високими фізико-механічними характеристиками можуть використовуватися для високошвидкісного точіння загартованих (до 60 HRC) та високолегованих (у тому числі
інконелеєвих) сталей в умовах високих температур в області різання.
The processes of sintering of superhard composite materials of the BL group in the cBN—NbC—Al system under
high pressure conditions (7.7 GPa) in the temperature range of 1800—2350 °C with the selected volume ratio of
the initial components cBN : NbC : Al = 60 : 35 : 5 are studied. According to the XRD analysis, it is established
that, starting from 1800 °C, a chemical interaction occurs between the components resulting in the formation
of niobium diboride (NbB₂) in the amount of 7 wt %, as well as an insignificant amount of aluminium oxide, AlN
and AlB₂ as a result of liquidphase reactions using aluminium. All those newly formed compounds are arranged
in the intergranular space and at triple grain junctions representing the binding phases of the basic ceramicmatrix
composite cBN—NbC. Based on the results of ultrasound diagnostics, it is shown that Young’s modulus
and the shear modulus are at a maximum for ceramics obtained at ÒSINT. = 1950 °C, and a further increase in
the sintering temperature leads to reduced stressstrain properties. Superhard ceramic plates with high stressstrain
properties can be used for the highspeed turning of tempered (up to 60 HRC) and highalloyed
(including Inconel) steel at high temperatures in the cutting area.
В условиях высокого давления (7,7 ГПа) в температурном интервале 1800—2350 °C исследованы процессы спекания сверхтвёрдых композиционных материалов группы BL в системе cBN—NbC—Al, в которой
объёмное соотношение исходных компонентов выбрано как cBN : NbC : Al = 60 : 35 : 5. По данным
XRD-анализа установлено, что начиная с температуры 1800 °C между исходными компонентами происходит химическое взаимодействие с образованием диборида ниобия (NbB₂) в количестве 3—5 мас. %, а также
незначительного количества оксида алюминия, AlN и AlB₂ как результат жидкофазных реакций с участием алюминия. Все эти новообразования размещены в межзёренном пространстве и на тройных стыках
зёрен, являясь связующими фазами базового керамо-матричного композита cBN—NbC. В результате ультразвуковой диагностики установлено, что модуль Юнга и модуль сдвига имеют максимум для керамики,
полученной при температуре спекания 1950 °C, а дальнейшее повышение температуры приводит к ухудшению их физико-механических характеристик. Сверхтвёрдые керамические пластины с высокими физико-механическими характеристиками могут
использоваться при высокоскоростном точении закалённых (до 60 HRC) и высоколегированных (в том
числе инконелеевых) сталей в условиях высоких температур в области резания.
|
| issn |
1025-6415 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/170334 |
| citation_txt |
Спікання надтвердих композитів інструментального призначення групи BL у системі cBN-NbC-Al в умовах високих p,Т-параметрів / Д.А. Стратійчук, В.З. Туркевич, К.В. Сліпченко, В.М. Бушля, Н.М. Білявина // Доповіді Національної академії наук України. — 2020. — № 2. — С. 37-44. — Бібліогр.: 12 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT stratíičukda spíkannânadtverdihkompozitívínstrumentalʹnogopriznačennâgrupiblusistemícbnnbcalvumovahvisokihptparametrív AT turkevičvz spíkannânadtverdihkompozitívínstrumentalʹnogopriznačennâgrupiblusistemícbnnbcalvumovahvisokihptparametrív AT slípčenkokv spíkannânadtverdihkompozitívínstrumentalʹnogopriznačennâgrupiblusistemícbnnbcalvumovahvisokihptparametrív AT bušlâvm spíkannânadtverdihkompozitívínstrumentalʹnogopriznačennâgrupiblusistemícbnnbcalvumovahvisokihptparametrív AT bílâvinanm spíkannânadtverdihkompozitívínstrumentalʹnogopriznačennâgrupiblusistemícbnnbcalvumovahvisokihptparametrív AT stratíičukda sinteringofsuperhardinstrumentalpurposecompositesoftheblgroupinthecbnnbcalsystemunderhighpressureandhightemperatureconditions AT turkevičvz sinteringofsuperhardinstrumentalpurposecompositesoftheblgroupinthecbnnbcalsystemunderhighpressureandhightemperatureconditions AT slípčenkokv sinteringofsuperhardinstrumentalpurposecompositesoftheblgroupinthecbnnbcalsystemunderhighpressureandhightemperatureconditions AT bušlâvm sinteringofsuperhardinstrumentalpurposecompositesoftheblgroupinthecbnnbcalsystemunderhighpressureandhightemperatureconditions AT bílâvinanm sinteringofsuperhardinstrumentalpurposecompositesoftheblgroupinthecbnnbcalsystemunderhighpressureandhightemperatureconditions AT stratíičukda spekaniesverhtverdyhkompozitovinstrumentalʹnogonaznačeniâvsistemecbnnbcalvusloviâhvysokihrtparametrov AT turkevičvz spekaniesverhtverdyhkompozitovinstrumentalʹnogonaznačeniâvsistemecbnnbcalvusloviâhvysokihrtparametrov AT slípčenkokv spekaniesverhtverdyhkompozitovinstrumentalʹnogonaznačeniâvsistemecbnnbcalvusloviâhvysokihrtparametrov AT bušlâvm spekaniesverhtverdyhkompozitovinstrumentalʹnogonaznačeniâvsistemecbnnbcalvusloviâhvysokihrtparametrov AT bílâvinanm spekaniesverhtverdyhkompozitovinstrumentalʹnogonaznačeniâvsistemecbnnbcalvusloviâhvysokihrtparametrov |
| first_indexed |
2025-12-07T19:03:33Z |
| last_indexed |
2025-12-07T19:03:33Z |
| _version_ |
1850877372575776768 |