Випуски МФіНТ »  Том 41, випуск 12

Вплив температури спікання на фазовий склад та механічні властивості композитів на основі $c$BN з добавками сполук ванадію

К. В. Сліпченко$^{1}$, І. А. Петруша$^{1}$, В. З. Туркевич$^{1}$, Д. А. Стратійчук$^{1}$, В. М. Сліпченко$^{2}$, Н. М. Білявіна$^{3}$, Д. В. Туркевич$^{1}$, В. М. Бушля$^{4}$, Я.-Е. Штоль$^{4}$

$^{1}$Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, вул. Автозаводська, 2, 04074 Київ, Україна
$^{2}$Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
$^{3}$Київський національний університет імені Тараса Шевченка, вул. Володимирська, 60, 01033 Київ, Україна
$^{4}$Національна академія сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного, вул. Героїв Майдану, 32, 79026 Львів, Україна

Отримано: 21.02.2018; остаточний варіант - 22.11.2019. Завантажити: PDF

Методами фізичного матеріалознавства досліджено вплив температури спікання на механічні властивості керамоматричних композитів на основі кубічного нітриду бору зі зв’язками у вигляді сполук ванадію. Об’єктом дослідження обрано дві композиції $c$BN–VC–Al та $c$BN–VN–Al з вмістом $c$BN 60% об. Композити одержано методом термобаричного спікання в апараті високого тиску типу Тороїд-30 в температурному інтервалі 1600–2450°С під тиском 7,7 ГПа. Спікання в температурному інтервалі 1600–1850°С індукує початок взаємодії компонентів суміші та стрибкоподібну зміну пружних властивостей композитів в обох системах. Максимальні значення твердості досягаються при температурі спікання 2150°С — 40 ГПа в системі з карбідною зв’язкою та 30 ГПа в системі з нітридом ванадію. Найвищий рівень зносостійкості в умовах точіння сталей демонструють зразки обох груп, спечені в температурному інтервалі 2000–2150°С.

Ключові слова: нітрид бору, карбіди, ванадій, твердість, композит, спікання.

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

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

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  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

Ліцензія Creative Commons
Цю статтю ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
© 2000–2020 «Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України»