Выпуски МФиНТ »  Том 41, выпуск 12

Влияние температуры спекания на фазовый состав и механические свойства композитов на основе $c$BN с добавками соединений ванадия

К. В. Слипченко$^{1}$, И. А. Петруша$^{1}$, В. З. Туркевич$^{1}$, Д. А. Стратийчук$^{1}$, В. Н. Слипченко$^{2}$, Н. Н. Белявина$^{3}$, Д. В. Туркевич$^{1}$, В. М. Бушля$^{4}$, Я.-Е. Штоль$^{4}$

$^{1}$Институт сверхтвёрдых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, ул. Автозаводская, 2, 04074 Киев, Украина
$^{2}$Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
$^{3}$Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, ул. Владимирская, 60, 01033 Киев, Украина
$^{4}$Национальная академия сухопутных войск имени гетмана Петра Сагайдачного, ул. Героев Майдана, 32, 79026, Украина

Получена: 21.02.2018; окончательный вариант - 22.11.2019. Скачать: PDF

Методами физического материаловедения исследовано влияние температуры спекания на механические свойства керамоматричних композитов на основе кубического нитрида бора со связками в виде соединений ванадия. Объектом исследования избраны две композиции $c$BN–VC–Al и $c$BN–VN–Al с содержанием $c$BN 60% об. Композиты получено методом термобарического спекания в аппарате высокого давления типа Тороид-30 в температурном интервале 1600–2450°С при приложении давления 7,7 ГПа. Спекания в температурном интервале 1600–1850°С индуцирует начало взаимодействий компонентов смеси и скачкообразное изменение упругих свойств композитов в обеих системах. Максимальные значения твёрдости достигаются при температуре спекания 2150°С — 40 ГПа в системе с карбидной связкой и 30 ГПа в системе с нитридом ванадия. Наивысший уровень износостойкости в условиях высокоскоростного точения сталей демонстрируют образцы обеих групп, изготовленные в температурном интервале 2000–2150°С.

Ключевые слова: нитрид бора, карбиды, ванадий, твёрдость, композит, спекание.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v41/i12/1599.html

PACS: 07.35.+k, 07.85.Nc, 62.20.-x, 68.37.Hk, 81.20.Ev, 88.10.gk

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. R. H. Wentorf, Jr. and W. A. Rocco, Cubic Boron Nitride/Sintered Carbide Abrasive Bodies: Patent 3,767,371 U.S. (1973).
  2. P. Klimczyk, E. Benko, K. Lawniczak-Jablonska, E. Piskorska, M. Heinonen, A. Ormaniec, W. Gorczynska–Zawislan, and V. S. Urbanovich, J. Alloys Compd., 382, Iss. 1–2: 195 (2004). Crossref
  3. P. Alveen, D. McNamara, D. Carolan, N. Murphy, and A. Ivanković, Comput. Mater. Sci., 109: 115 (2015). Crossref
  4. U. A. Petrusha, V. M. Bushlya, A. S. Osipov, T. I. Smirnova, and N. M. Belyavina, Rock destructive and Metal Cutting Tools—Technique and Technology of Their Manufacturing and Application, 18: 338 (2015).
  5. Sh.-Yu. Chiou, Sh.-F. Ou, Yu-G. Jang, and K.-L. Ou, Ceram. Int., 39, Iss. 6: 7205 (2013). Crossref
  6. Yu. Yuan, X. Cheng, R. Chang, T. Li, J. Zang, Ya. Wang, Yi. Yu, J. Lu, and X. Xu, Diamond Relat. Mater., 69: 138 (2016). Crossref
  7. X. Z. Rong, T. Tsurumi, O. Fukunaga, and T. Yano, Diamond Relat. Mater., 11, Iss. 2: 280 (2002). Crossref
  8. J. Zhang, R. Tu, and T. Goto, J. Eur. Ceram. Soc., 31, Iss. 12: 2083 (2011). Crossref
  9. Indexable Inserts for Cutting Tools–Designation, ISO 1832: 2017.
  10. A. J. de Oliveira, A. E. Diniz, and D. J. Ursolino, J. Mater. Process. Technol., 209, Iss. 12–13: 5262 (2009). Crossref
  11. J. P. Costes, Y. Guillet, G. Poulachon, and M. Dessoly, Int. J. Mach. Tools Manuf., 47, Iss. 7–8: 1081 (2007). Crossref
  12. J. Angseryd, M. Elfwing, E. Olsson, and H.-O. Andrén, Int. J. Refract. Met. Hard Mater., 27, Iss. 2: 249 (2009). Crossref
  13. E. Benko, J. Morgiel, and T. Czeppe, Ceram. Int., 23, Iss. 1: 89 (1997). Crossref
  14. E. Benko, A. Wyczesany, and T. L. Barr, Ceram. Int., 26, Iss. 6: 639 (2000). Crossref
  15. L. Zhang, F. Lin, Zh. Lv, Ch. Xu, X. He, W. Wang, L. Li, Ch. Zhang, Ch. Chen, and L. Xia, Int. J. Refract. Met. Hard Mater., 50: 221 (2015). Crossref
  16. G. Leichtfried, G. Sauthoff, and G. E. Spriggs, Refractory, Hard and Intermetallic Materials (Germany: Springer Int. Publ.: 2002).
  17. I. A. Petrusha, A. S. Osipov, M. V. Nikishina, T. I. Smirnova, Yu. A. Mel’niichuk, and P. Klimczyk, J. Superhard Mater., 37, Iss. 4: 222 (2015). Crossref

Лицензия Creative Commons
Эта статья доступна по Лицензии Creative Commons “Attribution-NoDerivatives” («атрибуция — без производных статей») 4.0 Всемирная
© 2000–2020 «Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины»