МУЛЬТІКОМПОНЕНТНІ КОМПОЗИТИ cBN ГРУПИ BL: ЗНОШУВАННЯ ІНСТРУМЕНТУ ПРИ ТОЧІННІ СУПЕРСПЛАВУ НА НІКЕЛЕВІЙ ОСНОВІ
Надтверді композиційні матеріали на основі кубічного нітриду бору (cBN), що відрізняються вмістом cBN, були отримані методом термобаричного спікання з використанням апарату високого тиску тороїдального типу (АВТТ-30). Вихідні суміші для спікання композитів групи BL містили 55 об. % мікропорошку cBN...
Gespeichert in:
| Datum: | 2025 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины
2025
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/401 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Tooling materials science |
Institution
Tooling materials science| id |
oai:ojs2.altis-ism.org.ua:article-401 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Tooling materials science |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-08-13T12:10:12Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
кубічний BN TiC Ti3SiC2 ріжучий композит структура фізико-механічні властивості сплав INCONEL 718 точіння |
| spellingShingle |
кубічний BN TiC Ti3SiC2 ріжучий композит структура фізико-механічні властивості сплав INCONEL 718 точіння Петруша, Ігор Бушля, Володимир Осіпов, Александр Мельнійчук, Юрій Запорожець, Олег Михайловський, Владислав Білявина, Надія Смірнова, Тамара МУЛЬТІКОМПОНЕНТНІ КОМПОЗИТИ cBN ГРУПИ BL: ЗНОШУВАННЯ ІНСТРУМЕНТУ ПРИ ТОЧІННІ СУПЕРСПЛАВУ НА НІКЕЛЕВІЙ ОСНОВІ |
| topic_facet |
cubic BN TiC Ti3SiC2 cutting composite structure physical and mechanical properties INCONEL 718 alloy turning кубічний BN TiC Ti3SiC2 ріжучий композит структура фізико-механічні властивості сплав INCONEL 718 точіння |
| format |
Article |
| author |
Петруша, Ігор Бушля, Володимир Осіпов, Александр Мельнійчук, Юрій Запорожець, Олег Михайловський, Владислав Білявина, Надія Смірнова, Тамара |
| author_facet |
Петруша, Ігор Бушля, Володимир Осіпов, Александр Мельнійчук, Юрій Запорожець, Олег Михайловський, Владислав Білявина, Надія Смірнова, Тамара |
| author_sort |
Петруша, Ігор |
| title |
МУЛЬТІКОМПОНЕНТНІ КОМПОЗИТИ cBN ГРУПИ BL: ЗНОШУВАННЯ ІНСТРУМЕНТУ ПРИ ТОЧІННІ СУПЕРСПЛАВУ НА НІКЕЛЕВІЙ ОСНОВІ |
| title_short |
МУЛЬТІКОМПОНЕНТНІ КОМПОЗИТИ cBN ГРУПИ BL: ЗНОШУВАННЯ ІНСТРУМЕНТУ ПРИ ТОЧІННІ СУПЕРСПЛАВУ НА НІКЕЛЕВІЙ ОСНОВІ |
| title_full |
МУЛЬТІКОМПОНЕНТНІ КОМПОЗИТИ cBN ГРУПИ BL: ЗНОШУВАННЯ ІНСТРУМЕНТУ ПРИ ТОЧІННІ СУПЕРСПЛАВУ НА НІКЕЛЕВІЙ ОСНОВІ |
| title_fullStr |
МУЛЬТІКОМПОНЕНТНІ КОМПОЗИТИ cBN ГРУПИ BL: ЗНОШУВАННЯ ІНСТРУМЕНТУ ПРИ ТОЧІННІ СУПЕРСПЛАВУ НА НІКЕЛЕВІЙ ОСНОВІ |
| title_full_unstemmed |
МУЛЬТІКОМПОНЕНТНІ КОМПОЗИТИ cBN ГРУПИ BL: ЗНОШУВАННЯ ІНСТРУМЕНТУ ПРИ ТОЧІННІ СУПЕРСПЛАВУ НА НІКЕЛЕВІЙ ОСНОВІ |
| title_sort |
мультікомпонентні композити cbn групи bl: зношування інструменту при точінні суперсплаву на нікелевій основі |
| title_alt |
MULTICOMPONENT BL-GROUP cBN COMPOSITES: TOOL WEAR IN NICKEL-BASE SUPERALLOY TURNING |
| description |
Надтверді композиційні матеріали на основі кубічного нітриду бору (cBN), що відрізняються вмістом cBN, були отримані методом термобаричного спікання з використанням апарату високого тиску тороїдального типу (АВТТ-30). Вихідні суміші для спікання композитів групи BL містили 55 об. % мікропорошку cBN (1–2 мкм), 40 об. %TiC (£ 10 мкм), або таку ж кількість порошку Maxthal 312 (£ 10 мкм, номінально MAX фаза Ti3SiC2). Решту 5 об. % складала добавка Si3N4 (0,3–1,5 мкм). Спікання здійснювали при тиску p ~ 8 ГПа і оптимальних температурах T = 2000–2050 °С на протязі 45 с. Результати досліджень методами рентгенівської дифракції (XRD), скануючої електронної мікроскопії (SEM) з системою енергодисперсійного аналізу (EDS) свідчили про певні хімічні реакції, фазові та структурні зміни, що відбувалися в процесі термобаричного спікання зразків. Зокрема, найбільш значні зміни спостерігаються в системі cBN-Ti3SiC2, де внаслідок повного розкладання MAX фази формується багатокомпонентний композит cBN-TiC-TiCN-TiB2-TiSi2. Фізико-механічні показники (твердість, пружні модулі) зразків суттєво різнилися з властивостями композиту групи BH (BSNÔ), в якому вміст cBN домінує і становить ~97 об. %. Лезова обробка суперсплаву INCONELÒ 718 ріжучим інструментом з отриманих композитів групи BL при використанні охолоджуючої 8 %-ної емульсії Sitala D 201-03 Shell характеризується значно більш повільним наростанням сил різання з часом точіння в порівнянні з BSNÔ. Крім того, завдяки високій твердості і підвищеній стійкості композиційних матеріалів до адгезійної взаємодії з інконелью розвиток таких макродефектів, як проточини, суттєво стримується. Ефект особливо виражений при використанні інструменту з композиту на основі системи cBN-TiC. |
| publisher |
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины |
| publishDate |
2025 |
| url |
http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/401 |
| work_keys_str_mv |
AT petrušaígor mulʹtíkomponentníkompoziticbngrupiblznošuvannâínstrumentupritočínnísupersplavunaníkelevíjosnoví AT bušlâvolodimir mulʹtíkomponentníkompoziticbngrupiblznošuvannâínstrumentupritočínnísupersplavunaníkelevíjosnoví AT osípovaleksandr mulʹtíkomponentníkompoziticbngrupiblznošuvannâínstrumentupritočínnísupersplavunaníkelevíjosnoví AT melʹníjčukûríj mulʹtíkomponentníkompoziticbngrupiblznošuvannâínstrumentupritočínnísupersplavunaníkelevíjosnoví AT zaporožecʹoleg mulʹtíkomponentníkompoziticbngrupiblznošuvannâínstrumentupritočínnísupersplavunaníkelevíjosnoví AT mihajlovsʹkijvladislav mulʹtíkomponentníkompoziticbngrupiblznošuvannâínstrumentupritočínnísupersplavunaníkelevíjosnoví AT bílâvinanadíâ mulʹtíkomponentníkompoziticbngrupiblznošuvannâínstrumentupritočínnísupersplavunaníkelevíjosnoví AT smírnovatamara mulʹtíkomponentníkompoziticbngrupiblznošuvannâínstrumentupritočínnísupersplavunaníkelevíjosnoví AT petrušaígor multicomponentblgroupcbncompositestoolwearinnickelbasesuperalloyturning AT bušlâvolodimir multicomponentblgroupcbncompositestoolwearinnickelbasesuperalloyturning AT osípovaleksandr multicomponentblgroupcbncompositestoolwearinnickelbasesuperalloyturning AT melʹníjčukûríj multicomponentblgroupcbncompositestoolwearinnickelbasesuperalloyturning AT zaporožecʹoleg multicomponentblgroupcbncompositestoolwearinnickelbasesuperalloyturning AT mihajlovsʹkijvladislav multicomponentblgroupcbncompositestoolwearinnickelbasesuperalloyturning AT bílâvinanadíâ multicomponentblgroupcbncompositestoolwearinnickelbasesuperalloyturning AT smírnovatamara multicomponentblgroupcbncompositestoolwearinnickelbasesuperalloyturning |
| first_indexed |
2025-09-24T17:42:14Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:42:14Z |
| _version_ |
1849548380948135936 |
| spelling |
oai:ojs2.altis-ism.org.ua:article-4012025-08-13T12:10:12Z МУЛЬТІКОМПОНЕНТНІ КОМПОЗИТИ cBN ГРУПИ BL: ЗНОШУВАННЯ ІНСТРУМЕНТУ ПРИ ТОЧІННІ СУПЕРСПЛАВУ НА НІКЕЛЕВІЙ ОСНОВІ MULTICOMPONENT BL-GROUP cBN COMPOSITES: TOOL WEAR IN NICKEL-BASE SUPERALLOY TURNING Петруша, Ігор Бушля, Володимир Осіпов, Александр Мельнійчук, Юрій Запорожець, Олег Михайловський, Владислав Білявина, Надія Смірнова, Тамара cubic BN, TiC, Ti3SiC2, cutting composite, structure, physical and mechanical properties, INCONEL 718 alloy, turning кубічний BN, TiC, Ti3SiC2, ріжучий композит, структура, фізико-механічні властивості, сплав INCONEL 718, точіння Надтверді композиційні матеріали на основі кубічного нітриду бору (cBN), що відрізняються вмістом cBN, були отримані методом термобаричного спікання з використанням апарату високого тиску тороїдального типу (АВТТ-30). Вихідні суміші для спікання композитів групи BL містили 55 об. % мікропорошку cBN (1–2 мкм), 40 об. %TiC (£ 10 мкм), або таку ж кількість порошку Maxthal 312 (£ 10 мкм, номінально MAX фаза Ti3SiC2). Решту 5 об. % складала добавка Si3N4 (0,3–1,5 мкм). Спікання здійснювали при тиску p ~ 8 ГПа і оптимальних температурах T = 2000–2050 °С на протязі 45 с. Результати досліджень методами рентгенівської дифракції (XRD), скануючої електронної мікроскопії (SEM) з системою енергодисперсійного аналізу (EDS) свідчили про певні хімічні реакції, фазові та структурні зміни, що відбувалися в процесі термобаричного спікання зразків. Зокрема, найбільш значні зміни спостерігаються в системі cBN-Ti3SiC2, де внаслідок повного розкладання MAX фази формується багатокомпонентний композит cBN-TiC-TiCN-TiB2-TiSi2. Фізико-механічні показники (твердість, пружні модулі) зразків суттєво різнилися з властивостями композиту групи BH (BSNÔ), в якому вміст cBN домінує і становить ~97 об. %. Лезова обробка суперсплаву INCONELÒ 718 ріжучим інструментом з отриманих композитів групи BL при використанні охолоджуючої 8 %-ної емульсії Sitala D 201-03 Shell характеризується значно більш повільним наростанням сил різання з часом точіння в порівнянні з BSNÔ. Крім того, завдяки високій твердості і підвищеній стійкості композиційних матеріалів до адгезійної взаємодії з інконелью розвиток таких макродефектів, як проточини, суттєво стримується. Ефект особливо виражений при використанні інструменту з композиту на основі системи cBN-TiC. Superhard composite materials based on cubic boron nitride (cBN), differing in cBN content, were obtained by the method of thermobaric sintering using a toroidal type high-pressure apparatus (HPAT-30). The starting mixtures for sintering BL group composites contained 55 vol. % cBN micropowder (1–2 µm), 40 vol. %TiC (< 10 μm), or the same amount of Maxthal 312 powder (< 10 μm, nominal MAX phase Ti3SiC2). The remaining 5 vol. % consisted of Si3N4 additive (0.3–1.5 μm). Sintering was carried out at a pressure p » 8 GPa and optimal temperatures T = 2000–2050 °С for 45 s. The results of studies using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) with an energy dispersive analysis system (EDS) indicated certain chemical reactions, phase and structural changes that occurred during thermobaric sintering of samples. In particular, the most significant changes are observed in the cBN-Ti3SiC2 system, where a multicomponent cBN-TiC-TiCN-TiB2-TiSi2 composite is formed as a result of the complete decomposition of the MAX phase. The physical and mechanical parameters (hardness, elastic modules) of the samples differed significantly from the properties of the BH group composite (BSNÔ), in which the content of cBN dominates and is ~97 vol. %. Blade processing of INCONELÒ 718 superalloy with a cutting tool from the obtained composites of the BL group when using a cooling by 8 % Sitala D 201-03 Shell emulsion is characterized by a much slower increase in cutting forces with turning time compared to BSNÔ. In addition, due to the high hardness and increased resistance of composite materials to adhesive interaction with Inconel, the development of such macrodefects as grooves is significantly restrained. The effect is especially pronounced when using a tool made of a composite based on the cBN-TiC system. Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины 2025-04-11 Article Article application/pdf http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/401 Інструментальне матеріалознавство; Том 27 № 1 (2024): Інструментальне матеріалознавство; 113-129 Инструментальное материаловедение; Том 27 № 1 (2024): Інструментальне матеріалознавство; 113-129 Tooling materials science; Vol 27 No 1 (2024): Tooling materials science; 113-129 2708-7328 2708-731X uk http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/401/316 Авторське право (c) 2024 Інструментальне матеріалознавство |