Формування надтвердих композитів групи BL у системі cBN-TiC WC-(Al) в умовах високих р,T-параметрів
Шляхом спікання мікропорошків кубічного нітриду бору та TiC з добавками WC і алюмінію в умовах
 високого тиску (7,7 ГПа) в температурному інтервалі 1400—2450 °C досліджено процеси формування надтвердих композитів групи BL інструментального призначення. У вихідній шихті об'ємне співвідно...
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/123456789/170410 |
| 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: | Формування надтвердих композитів групи BL у системі cBN-TiC WC-(Al) в умовах високих р,T-параметрів / Д.А. Стратійчук, В.З. Туркевич, К.В. Сліпченков, В.М. Бушля // Доповіді Національної академії наук України. — 2020. — № 4. — С. 57-65. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862698076842491904 |
|---|---|
| author | Стратійчук, Д.А. Туркевич, В.З. Сліпченков, К.В. Бушля, В.М. |
| author_facet | Стратійчук, Д.А. Туркевич, В.З. Сліпченков, К.В. Бушля, В.М. |
| citation_txt | Формування надтвердих композитів групи BL у системі cBN-TiC WC-(Al) в умовах високих р,T-параметрів / Д.А. Стратійчук, В.З. Туркевич, К.В. Сліпченков, В.М. Бушля // Доповіді Національної академії наук України. — 2020. — № 4. — С. 57-65. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Шляхом спікання мікропорошків кубічного нітриду бору та TiC з добавками WC і алюмінію в умовах
високого тиску (7,7 ГПа) в температурному інтервалі 1400—2450 °C досліджено процеси формування надтвердих композитів групи BL інструментального призначення. У вихідній шихті об'ємне співвідношення
компонентів становило: cBN : TiC : WC : Al = 60 : 30 : 5 : 5. За умов НРНТ-спікання в усьому температурному інтервалі отримано високоміцні надтверді композити, які за даними XRD-аналізу на 90—95 %
складаються із зерен cBN та TiC. Починаючи з температури спікання вище за 1850 °C зафіксовано утворення нової фази — TiB₂ (~4 % об.), а також дуже незначних кількостей (~1 % об.) AlN та AlB₂. Спечені керамоматричні композити мають високі значення твердості (35—40 ГПа) і характерну залежність
густини та модуля Юнга від температури спікання. Найбільш високі фізико-механічні показники характерні для кераміки, отриманої в температурному інтервалі 1800—2200 °C, що узгоджується із результатами випробувань у режимі високошвидкісного точіння загартованих (до 60 HRC) та високолегованих (у тому числі інконелеєвих) сталей в умовах високих температур в області різання. Так, у результаті лабораторних випробувань отриманих композитів, а саме високошвидкісної чистової обробки нержавіючої сталі AISI 316L (швидкість 300 м/с, подача 0,15 мм/об, протягом 5 хв) виявлено, що всі зразки даної системи мають знос різальної кромки в діапазоні VB = 60 … 82 мкм.
By sintering micropowders of cubic boron nitride with TiC and WC&Al additives at high pressure (7.7 GPa) in
the temperature range 1400—2450 °C, the formation processes of superhard instrumental purpose composites of
the BL group are studied. In the original charge, the respective components were taken in the following volume
ratio: cBN : TiC : WC : Al = 60 : 30 : 5 : 5. Carrying out the HPHT sintering over the entire temperature range,
high strength superhard composites were obtained which, according to the XRD- analysis, are composed of
90—95 % cBN and TiC grains. Starting with a temperature above 1850 °C, the formation of a new phase — TiB₂
(~4 % vol.), as well as very small amounts (~1 % vol.) of AlN and AlB₂, was recorded. The obtained ceramicmatrix
composites show high hardness values (35—40 GPa) and a characteristic dependence of the density
and Young’s modulus on the temperature. The highest physical and mechanical values are characteristic of
ceramics obtained in the temperature range 1800—2200 °C, which is consistent with the test results at the highspeed
turning of hardened (up to 60 HRC) and high-alloy (including inconel) steels at high temperatures in
the cutting area. Conducting laboratory tests of the obtained composites, namely, the high-speed finishing of
AISI 316L stainless steel (speed 300 m/s, feed 0.15 mm/rev, for 5 minutes), showed that all samples of this system
exhibit cutting edge wear in the interval VB = 60 ... 82 microns.
Путём спекания микропорошков кубического нитрида бора и TiC с добавками WC и алюминия в условиях высокого давления (7,7 ГПа) в температурном интервале 1400—2450 °C изучены процессы формирования сверхтвёрдых композитов группы BL инструментального назначения. В исходной шихте объёмное соотношение компонентов составляло: cBN : TiC : WC : Al = 60 : 30 : 5 : 5. При НРНТ-спекании во всём
температурном интервале получены высокопрочные сверхтвёрдые композиты, которые по данным XRD-
анализа на 90—95 % состоят из зёрен cBN и TiC. Начиная с температуры спекания выше 1850 °C зафиксировано образование новой фазы – TiB₂ (~4 % об.), а также очень незначительных количеств (~1 % об.)
AlN и AlB₂. Полученные керамоматричные композиты имеют высокие значения твёрдости (35—40 ГПа)
и характерную зависимость плотности и модуля Юнга от температуры спекания. Наиболее высокие
физико-механические значения характерны для керамик, полученных в температурном интервале
1800—2200 °C, что согласуется с результатами испытаний при высокоскоростном точении закалённых (до
60 HRC) и высоколегированных (в том числе инконелеевых) сталей в условиях высоких температур в
области резания. Так, в результате лабораторных испытаний полученных композитов, а именно высокоскоростной чистовой обработки нержавеющей стали AISI 316L (скорость 300 м/с, подача 0,15 мм/об, в
течение 5 мин) установлено, что все образцы данной системы имеют износ режущей кромки в диапазоне
VB = 60 … 82 мкм.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:32:07Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-170410 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:32:07Z |
| publishDate | 2020 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Стратійчук, Д.А. Туркевич, В.З. Сліпченков, К.В. Бушля, В.М. 2020-07-15T14:53:21Z 2020-07-15T14:53:21Z 2020 Формування надтвердих композитів групи BL у системі cBN-TiC WC-(Al) в умовах високих р,T-параметрів / Д.А. Стратійчук, В.З. Туркевич, К.В. Сліпченков, В.М. Бушля // Доповіді Національної академії наук України. — 2020. — № 4. — С. 57-65. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. 1025-6415 DOI: doi.org/10.15407/dopovidi2020.04.057 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/170410 539.89 Шляхом спікання мікропорошків кубічного нітриду бору та TiC з добавками WC і алюмінію в умовах
 високого тиску (7,7 ГПа) в температурному інтервалі 1400—2450 °C досліджено процеси формування надтвердих композитів групи BL інструментального призначення. У вихідній шихті об'ємне співвідношення
 компонентів становило: cBN : TiC : WC : Al = 60 : 30 : 5 : 5. За умов НРНТ-спікання в усьому температурному інтервалі отримано високоміцні надтверді композити, які за даними XRD-аналізу на 90—95 %
 складаються із зерен cBN та TiC. Починаючи з температури спікання вище за 1850 °C зафіксовано утворення нової фази — TiB₂ (~4 % об.), а також дуже незначних кількостей (~1 % об.) AlN та AlB₂. Спечені керамоматричні композити мають високі значення твердості (35—40 ГПа) і характерну залежність
 густини та модуля Юнга від температури спікання. Найбільш високі фізико-механічні показники характерні для кераміки, отриманої в температурному інтервалі 1800—2200 °C, що узгоджується із результатами випробувань у режимі високошвидкісного точіння загартованих (до 60 HRC) та високолегованих (у тому числі інконелеєвих) сталей в умовах високих температур в області різання. Так, у результаті лабораторних випробувань отриманих композитів, а саме високошвидкісної чистової обробки нержавіючої сталі AISI 316L (швидкість 300 м/с, подача 0,15 мм/об, протягом 5 хв) виявлено, що всі зразки даної системи мають знос різальної кромки в діапазоні VB = 60 … 82 мкм. By sintering micropowders of cubic boron nitride with TiC and WC&Al additives at high pressure (7.7 GPa) in
 the temperature range 1400—2450 °C, the formation processes of superhard instrumental purpose composites of
 the BL group are studied. In the original charge, the respective components were taken in the following volume
 ratio: cBN : TiC : WC : Al = 60 : 30 : 5 : 5. Carrying out the HPHT sintering over the entire temperature range,
 high strength superhard composites were obtained which, according to the XRD- analysis, are composed of
 90—95 % cBN and TiC grains. Starting with a temperature above 1850 °C, the formation of a new phase — TiB₂
 (~4 % vol.), as well as very small amounts (~1 % vol.) of AlN and AlB₂, was recorded. The obtained ceramicmatrix
 composites show high hardness values (35—40 GPa) and a characteristic dependence of the density
 and Young’s modulus on the temperature. The highest physical and mechanical values are characteristic of
 ceramics obtained in the temperature range 1800—2200 °C, which is consistent with the test results at the highspeed
 turning of hardened (up to 60 HRC) and high-alloy (including inconel) steels at high temperatures in
 the cutting area. Conducting laboratory tests of the obtained composites, namely, the high-speed finishing of
 AISI 316L stainless steel (speed 300 m/s, feed 0.15 mm/rev, for 5 minutes), showed that all samples of this system
 exhibit cutting edge wear in the interval VB = 60 ... 82 microns. Путём спекания микропорошков кубического нитрида бора и TiC с добавками WC и алюминия в условиях высокого давления (7,7 ГПа) в температурном интервале 1400—2450 °C изучены процессы формирования сверхтвёрдых композитов группы BL инструментального назначения. В исходной шихте объёмное соотношение компонентов составляло: cBN : TiC : WC : Al = 60 : 30 : 5 : 5. При НРНТ-спекании во всём
 температурном интервале получены высокопрочные сверхтвёрдые композиты, которые по данным XRD-
 анализа на 90—95 % состоят из зёрен cBN и TiC. Начиная с температуры спекания выше 1850 °C зафиксировано образование новой фазы – TiB₂ (~4 % об.), а также очень незначительных количеств (~1 % об.)
 AlN и AlB₂. Полученные керамоматричные композиты имеют высокие значения твёрдости (35—40 ГПа)
 и характерную зависимость плотности и модуля Юнга от температуры спекания. Наиболее высокие
 физико-механические значения характерны для керамик, полученных в температурном интервале
 1800—2200 °C, что согласуется с результатами испытаний при высокоскоростном точении закалённых (до
 60 HRC) и высоколегированных (в том числе инконелеевых) сталей в условиях высоких температур в
 области резания. Так, в результате лабораторных испытаний полученных композитов, а именно высокоскоростной чистовой обработки нержавеющей стали AISI 316L (скорость 300 м/с, подача 0,15 мм/об, в
 течение 5 мин) установлено, что все образцы данной системы имеют износ режущей кромки в диапазоне
 VB = 60 … 82 мкм. Дослідження виконано в рамках European Union’s Horizon 2020 Research and Innovation
 Programme, проєкт Flintstone2020 (грант № 689279) і Visby Scholarship від Swedish Institute
 (грант № 02757/2016). uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Матеріалознавство Формування надтвердих композитів групи BL у системі cBN-TiC WC-(Al) в умовах високих р,T-параметрів Formation of superhard com posites of the BL group in the cBN-TiC-WC-(Al) system under the HPHT-conditions Формирование сверхтвёрдых композитов группы BL в системе cBN-TiC-WC-(Al) в условиях высоких р,Т-параметров Article published earlier |
| spellingShingle | Формування надтвердих композитів групи BL у системі cBN-TiC WC-(Al) в умовах високих р,T-параметрів Стратійчук, Д.А. Туркевич, В.З. Сліпченков, К.В. Бушля, В.М. Матеріалознавство |
| title | Формування надтвердих композитів групи BL у системі cBN-TiC WC-(Al) в умовах високих р,T-параметрів |
| title_alt | Formation of superhard com posites of the BL group in the cBN-TiC-WC-(Al) system under the HPHT-conditions Формирование сверхтвёрдых композитов группы BL в системе cBN-TiC-WC-(Al) в условиях высоких р,Т-параметров |
| title_full | Формування надтвердих композитів групи BL у системі cBN-TiC WC-(Al) в умовах високих р,T-параметрів |
| title_fullStr | Формування надтвердих композитів групи BL у системі cBN-TiC WC-(Al) в умовах високих р,T-параметрів |
| title_full_unstemmed | Формування надтвердих композитів групи BL у системі cBN-TiC WC-(Al) в умовах високих р,T-параметрів |
| title_short | Формування надтвердих композитів групи BL у системі cBN-TiC WC-(Al) в умовах високих р,T-параметрів |
| title_sort | формування надтвердих композитів групи bl у системі cbn-tic wc-(al) в умовах високих р,t-параметрів |
| topic | Матеріалознавство |
| topic_facet | Матеріалознавство |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/170410 |
| work_keys_str_mv | AT stratíičukda formuvannânadtverdihkompozitívgrupiblusistemícbnticwcalvumovahvisokihrtparametrív AT turkevičvz formuvannânadtverdihkompozitívgrupiblusistemícbnticwcalvumovahvisokihrtparametrív AT slípčenkovkv formuvannânadtverdihkompozitívgrupiblusistemícbnticwcalvumovahvisokihrtparametrív AT bušlâvm formuvannânadtverdihkompozitívgrupiblusistemícbnticwcalvumovahvisokihrtparametrív AT stratíičukda formationofsuperhardcompositesoftheblgroupinthecbnticwcalsystemunderthehphtconditions AT turkevičvz formationofsuperhardcompositesoftheblgroupinthecbnticwcalsystemunderthehphtconditions AT slípčenkovkv formationofsuperhardcompositesoftheblgroupinthecbnticwcalsystemunderthehphtconditions AT bušlâvm formationofsuperhardcompositesoftheblgroupinthecbnticwcalsystemunderthehphtconditions AT stratíičukda formirovaniesverhtverdyhkompozitovgruppyblvsistemecbnticwcalvusloviâhvysokihrtparametrov AT turkevičvz formirovaniesverhtverdyhkompozitovgruppyblvsistemecbnticwcalvusloviâhvysokihrtparametrov AT slípčenkovkv formirovaniesverhtverdyhkompozitovgruppyblvsistemecbnticwcalvusloviâhvysokihrtparametrov AT bušlâvm formirovaniesverhtverdyhkompozitovgruppyblvsistemecbnticwcalvusloviâhvysokihrtparametrov |