Preview

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук

Расширенный поиск

Спекание композиционных материалов инструментального назначения на основе импактных алмазов в условиях высоких давлений и температур

https://doi.org/10.29235/1561-8358-2021-66-1-47-57

Аннотация

Представлены результаты исследования композиционных материалов на основе порошка алмаз-лонсдейлитового абразива (АЛА) и различных связующих (механокомпозит Fe–Ti, карбид кремния SiC). С использованием импактных алмазов и наномеханокомпозита Fe–Ti получен металло-матричный композиционный материал с мультимодальной нано- и микроуровневой структурой, характеризующийся повышенной адгезией алмазных зерен к связке. Показано, что использование импактных алмазов по сравнению с синтетическими алмазами позволяет снизить давление термобарической обработки на 30–50 % при тех же температурах спекания. Применение композитов Fe–Ti–АЛА в процессе магнитно-абразивного полирования (МАП) позволяет повысить в 1,5–2 раза скорость съема материала на основе кремния и на 30 % сократить продолжительность обработки по сравнению с ферро-абразивным порошком (ФАП) на основе синтетических алмазов. Исследовано влияние добавки карбида кремния на процесс получения сверхтвердого композиционного материала импактный алмаз – SiC. Выяснено, что добавка SiC способствуют снижению дефектности материала и повышению однородности его структуры по сравнению с материалом без добавки связующего. При этом увеличение содержания SiC и Si приводит также к инверсии типа структуры сверхтвердого композита с поликристаллической на матричную. Установлено, что дополнительное использование сажи аморфной и бора влияет на измельчение структуры матрицы композиционного материала вследствие формирования карбида бора и вторичного мелкодисперсного карбида кремния.

Об авторе

В. Т. Сенють
Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

Cенють Владимир Тадеушевич – кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник

ул. Академическая, 12, 220072, Минск, Республика Беларусь



Список литературы

1. Финишная обработка поверхностей при производстве деталей / С. А. Клименко [и др.]; под общ. ред. С. А. Чижика, М. Л. Хейфеца. – Минск: Беларус. навука, 2017. – 376 с.

2. Витязь, П. А. Синтез и применение сверхтвердых материалов / П. А. Витязь, В. Д. Грицук, В. Т. Сенють. – Минск: Белорус. наука, 2005. – 359 с.

3. Получение методом термобарического спекания композитов на основе алмаза и КНБ, модифицированных Si и SiC / В.Т. Сенють [и др.] // Порошковая металлургия: респ. сб. науч. тр. – Минск: Беларус. Навука, 2015. – Вып. 38. – С. 142–150.

4. Шумилова, Т. Г. Разновидности импактных алмазов и механизмы их образования / Т. Г. Шумилова // Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология: сб. тез. докл. 11-й Междунар. конф., Троицк, 29 мая –1 июня 2018 г – М.; Троицк: Тровант, 2018. – С. 548–549.

5. Афанасьев, В. П. Попигайские импактные алмазы: новое российское сырье для существующих и будущих технологий / В. П. Афанасьев, Н. П. Похиленко // Инноватика и экспертиза. – 2013. – Вып. 1 (10). – С. 8–15.

6. Морфологические характеристики механохимически полученных композитов Fe/Ti / Т. Ф Григорьева [и др.] // Расплавы. – 2016. – № 3. – С. 269–276.

7. Структурные особенности алмазных порошков после поверхностного модифицирования активаторами спекания / П. А. Витязь [и др.] // Вестн. Витеб. гос. технол. ун-та. – 2016. – № 1 (30). – С. 62–73.

8. Осовецкий, Б. М. Микро- и наноформы поверхности импактных алмазов / Б. М. Осовецкий, О. Б. Наумова // Вестн. Пермского ун-та. – 2014. – № 2. – С. 8-18.

9. Наноалмазы детонационного синтеза: получение и применение / П. А. Витязь [и др.]; под общ. ред. П. А. Витязя. – Минск: Белорус. наука, 2013. – 381 с.

10. Изучение структуры поликристаллов на основе алмазных микропорошков после модифицирования карбидообразующими элементами / В. Т. Сенють [и др.] // Известия вузов. Сер. Химия и хим. технология. – 2016. –Т. 59, № 8. – С. 60–63. https://doi.org/10.6060/tcct.20165908.21y

11. Impact diamonds: Types, properties, and uses / V. Afanasiev [et al.] // Proc. of 14th Int. Congress on Applied Mineralogy (ICAM-2019), Belgorod, 24–27 Sept. 2019. –Belgorod: V. G. Shukhov Belgorod State Technological University, 2019. – P. 179–182. https://doi.org/10.1007/978-3-030-22974-0_41

12. Синтез наноструктурного алмаз-лонсдейлитного инструментального композита для абразивной обработки / П. А. Витязь [и др.] //Актуальные вопросы машиноведения: сб. науч. тр. ОИМ НАН Беларуси. – Минск, 2019. – Вып. 8. –– С. 352–356.

13. Витязь, П. А. Наноструктурные композиционные материалы инструментального назначения на основе кубического нитрида бора / П. А. Витязь, В. Т. Сенють, В. И. Жорник // Перспективные материалы и технологии: в 2 т. / А. В. Алифанов [и др.]; под ред. В. В. Клубовича. – Витебск: УО «ВГТУ», 2017. – Т. 2., Гл. 14. – С. 254–277.

14. Влияние армирующих добавок и температуры силицирования на структуру и некоторые свойства реакционно-связанной керамики на основе карбида кремния / А. Ф. Ильющенко [и др.] // Порошковая металлургия. – Минск: Беларуская навука. – 2015. – вып. 38. – С. 132–141.

15. Состояние и перспективы работ по карбидокремниевой керамике в Институте порошковой металлургии / А.Ф. Ильющенко [и др.] // Порошковая металлургия в Беларуси: вызовы времени: под ред: А.Ф. Ильющенко [и др.]– Минск: Беларус. навука, 2017. – С.193–200.

16. Инструменты из сверхтвердых материалов / под ред. Н. В. Новикова, С. А. Клименко. – Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 2014. – 608 с.


Рецензия

Просмотров: 445


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1561-8358 (Print)
ISSN 2524-244X (Online)