The 15 reference contexts in paper S. Klimenko A., N. Bezhenar P., I. Petrusha A., M. Kopeykina Yu., Yu. Melniychuk A., С. Клименко А., Н. Беженар П., И. Петруша А., М. Копейкина Ю., Ю. Мельнийчук А. (2016) “Создание и применение инструментальной керамики на основе сверхтвердых структурированных композитов // Creation and application of tool ceramics based on superhard structured composites” / spz:neicon:vestift:y:2015:i:3:p:77-87

  1. Start
    1763
    Prefix
    Характерные особенности структурного состояния современной инструментальной керамики на основе cBN, по сути, переводят определенные варианты получаемых композитов в разряд новых материалов – сверхтвердых структурированных композитов (ССК)
    Exact
    [1]
    Suffix
    . Принцип структурированности связывается с возможностью формирования при спекании гетерогенного струк- турного состояния материала, что позволяет целенаправленно изменять его физико-механические свойства, обусловливая ряд преимуществ по сравнению с монофазным гомогенным материалом.
    (check this in PDF content)

  2. Start
    3382
    Prefix
    Размеры включений должны быть существенно меньше некоторого критического значения, при котором возникающие при снижении давления остаточные растягивающие напряжения вблизи включений в матрице недостаточны для спонтанного микрорастрескивания композита. Анализ механизмов упрочнения структуры композита осуществляется на основе представлений Хассельмана
    Exact
    [2]
    Suffix
    . Главным механизмом повышения прочности является отклонение траекторий магистральных трещин, их ветвление в неоднородном поле упругих напряжений вблизи частиц другой фазы и диссипация энергии. Остаточные термо- и бароупругие напряжения являются следствием гетерофазности композита.
    (check this in PDF content)

  3. Start
    5074
    Prefix
    высокопрочные изомет- ричные частицы РcBN получали путем твердофазного превращения из квазикристаллического нитрида бора, синтезируемого в результате пиролиза газообразной смеси азот- и борсодержащих соединений (ПНБ). ПНБ имеет мезографитную или смешанную структуру на основе гексагональной (hBN) и турбостратной (tBN) форм BN, реже полностью одномерно неупорядоченную, характерную для tBN
    Exact
    [3]
    Suffix
    . Дисперсность структуры соответствует нанодиапазону − общий интервал размеров кристаллитов в базисной плоскости 5−80 нм, вдоль оси с − 5−50 нм. Кристаллиты разделены турбостратными прослойками толщиной до 8 нм, значительный объем материала занимают участки аморфизованного BN [4].
    (check this in PDF content)

  4. Start
    5359
    Prefix
    Дисперсность структуры соответствует нанодиапазону − общий интервал размеров кристаллитов в базисной плоскости 5−80 нм, вдоль оси с − 5−50 нм. Кристаллиты разделены турбостратными прослойками толщиной до 8 нм, значительный объем материала занимают участки аморфизованного BN
    Exact
    [4]
    Suffix
    . ПНБ с неупорядоченной структурой термически устойчив по отношению к полиморфным превращениям и структурному упорядочению вплоть до температур примерно 2000 °С. Эффекты катализа в условиях термобарического воздействия также не проявляются из-за отсутствия примесей и флюидных фаз в системе.
    (check this in PDF content)

  5. Start
    8408
    Prefix
    В cBN(гз), несмотря на значительный размер мат- ричных зерен, происходит уменьшение размеров областей когерентного рассеяния (ОКР), что согласуется с предварительным заключением о ходе СР в условиях ползучести, которая сопровож- дается повторной рекристаллизацией. Упругие модули поликристаллов рассчитаны с учетом значений vl и vt, а также плотности образцов (3,48 ± 0,01) г/см3 (табл. 1,
    Exact
    [5]
    Suffix
    ). Т а б л и ц а 1. Микроструктурные характеристики, скорость распространения ультразвуковых колебаний, теплопроводность, упругие модули и коэффициент Пуассона РcBN Параметр Тип образца cBN cBN(тз)cBN(мз)cBN(гз) Микроискажение решетки δd/d0,00045(2)Физическое уширение линий 002 и 004 не выявлено 0,00027(5) Микронапряжение σ, ГПа0,39(2)0,23(4) Размер ОКР, нм23,1(0,8)> 14045,5(4) Плотность дисло
    (check this in PDF content)

  6. Start
    10010
    Prefix
    размера зерна (<d>) изменение твердости соответствует соотношению Холла–Петча: HV = 43,13 + 11,55/<d>1/2; HK = 39,28 + 6,10/<d>1/2, где HV и HK получают в гигапакселях, подставляя значение d в микрометрах. Структура РcBN упрочняется и при уменьшении размеров зерен до 40 нм, после чего ее снижение обусловлено изменением физических механизмов деформации (обратное соотношение Холла– Петча)
    Exact
    [5]
    Suffix
    . В диапазоне d = 0,04–2,00 мкм наблюдается нормальный закон по соотношению HV = 38 + 4/<d>1/2, что значительно отличается от полученной зависимости HV = 43,13 + 11,55/<d>1/2 в диапазоне d = 0,25–20 мкм.
    (check this in PDF content)

  7. Start
    11034
    Prefix
    Кривая 5 соответствует РcBN и нагрузке на индентор 4,9 Н. Эти данные необходимо несколько скорректировать (уменьшить полученные значения на 10%), учитывая зависимость твердости от нагрузки, установленную в
    Exact
    [6]
    Suffix
    . Трещиностойкость образцов PcBN максимальной плотности, спеченных в диапазоне температур 2200–2350 °С, практически не зависит от размера частиц исходного порошка в диапазоне 0,5–12 мкм [7]. При оптимальной температуре спекания 2200 °С для частиц cBN размером 2–4 мкм или при 2350 °С для частиц размером 8–12 мкм модули Юнга получаемых спеков соответственно 894 и 853 ГПа.
    (check this in PDF content)

  8. Start
    11222
    Prefix
    Эти данные необходимо несколько скорректировать (уменьшить полученные значения на 10%), учитывая зависимость твердости от нагрузки, установленную в [6]. Трещиностойкость образцов PcBN максимальной плотности, спеченных в диапазоне температур 2200–2350 °С, практически не зависит от размера частиц исходного порошка в диапазоне 0,5–12 мкм
    Exact
    [7]
    Suffix
    . При оптимальной температуре спекания 2200 °С для частиц cBN размером 2–4 мкм или при 2350 °С для частиц размером 8–12 мкм модули Юнга получаемых спеков соответственно 894 и 853 ГПа. При этом вязкость разрушения материала КIC = 6,8 МПа ⋅ м1/2 [7].
    (check this in PDF content)

  9. Start
    11469
    Prefix
    При оптимальной температуре спекания 2200 °С для частиц cBN размером 2–4 мкм или при 2350 °С для частиц размером 8–12 мкм модули Юнга получаемых спеков соответственно 894 и 853 ГПа. При этом вязкость разрушения материала КIC = 6,8 МПа ⋅ м1/2
    Exact
    [7]
    Suffix
    . Высокочистый поликристаллический cBN(тз–гз), обладая высокой прочностью, может быть использован для изготовления армирующих керамическую матрицу наполнителей при получении ССК. Вязкость разрушения РcBN, получаемых методом твердофазного превращения, занимает промежуточное положение между КIC монокристаллов cBN (2–3 МПа ⋅ м1/2) и КIC керамики системы Рис. 3.
    (check this in PDF content)

  10. Start
    14225
    Prefix
    Влияние величины подачи на интенсивность изнашивания инструмента, оснащенного ССК торговой марки «Гетеронит», при обработке плазменно-наплавленного покрытия ПГ-СР4 (57–60 HRC) Рис. 5. Зависимости твердости РсBN (1–3 нагрузка 39 Н; 4 – 49 Н; 5 – 4,9 Н) от температуры получения: 1, 2, 3 – спекание микропорошков с размерами частиц соответственно 0,5–1,2; 2–4 и 8–12 мкм
    Exact
    [6]
    Suffix
    ; 4 – фазовое превращение кристаллического высокоориентированного ПНБ [8]; 5 – фазовое превращение ПНБ с неупорядоченной изотропной структурой и Si3N4 приводит к появлению остаточных напряжений, локализованных вокруг низкомодульных включений Si3N4 (рис. 8).
    (check this in PDF content)

  11. Start
    14299
    Prefix
    Зависимости твердости РсBN (1–3 нагрузка 39 Н; 4 – 49 Н; 5 – 4,9 Н) от температуры получения: 1, 2, 3 – спекание микропорошков с размерами частиц соответственно 0,5–1,2; 2–4 и 8–12 мкм [6]; 4 – фазовое превращение кристаллического высокоориентированного ПНБ
    Exact
    [8]
    Suffix
    ; 5 – фазовое превращение ПНБ с неупорядоченной изотропной структурой и Si3N4 приводит к появлению остаточных напряжений, локализованных вокруг низкомодульных включений Si3N4 (рис. 8). Размер частиц порошка Si3N4, использованного в исследованиях, составлял 1,0–1,5 мкм.
    (check this in PDF content)

  12. Start
    16105
    Prefix
    Учитывая значительное различие в величинах B для пары cBN–Si3N4, можно предположить, что остаточные напряжения в композите будут определяться главным образом баро-, а не термоупругостью (табл. 2). Величина остаточных напряжений в матрице зависит также от радиуса r включений второй фазы и расстояния от них
    Exact
    [9]
    Suffix
    . При размере включений, меньшем критического (rc ), в композите возможно поглощение внешней энергии, что соответствует повышению его прочности. Крити- ческий размер второй фазы, при котором не возникает растрескивания матрицы, может быть значительным в случае cBN при учете большой энергии межатомной связи алмазоподобной структуры.
    (check this in PDF content)

  13. Start
    16537
    Prefix
    Крити- ческий размер второй фазы, при котором не возникает растрескивания матрицы, может быть значительным в случае cBN при учете большой энергии межатомной связи алмазоподобной структуры. Т а б л и ц а 2. Упругие модули, твердость и трещиностойкость композитов Параметр Композит cBN
    Exact
    [6, 7]
    Suffix
    ∗β-Si3N4cBN–β-Si3N4 (3 мас.%) E, ГПа894309860 G, ГПа402122366 B, ГПа383216440 η0,1110,2620,175 HV, ГПа47 (F = 39 Н)19,5±0,3 (F = 98 Н)36,2±2,6 (F = 98 Н) KIC, MПа ⋅ м1/26,83,3±0,311,7± 1,5 ∗ Спекание микропорошков с частицами 2–4 мкм без активирующих добавок.
    (check this in PDF content)

  14. Start
    17966
    Prefix
    Учитывая тот факт, что исходные порошки содержат адсорбированный кислород, а также то, что поверхностные слои cBN по данным ожеспектроскопии состоят из сопоставимых количеств В, N, О и C
    Exact
    [10]
    Suffix
    , можно ожидать, что образующийся твердый раствор будет иметь более сложный химический состав. Поэтому за возникновение достаточно прочной адгезионной связи между включениями β-Si3N4 и матрицей cBN, по-видимому, ответственно реакционное формирование межфазных границ, насыщенных элементами B, N, O, C и Si.
    (check this in PDF content)

  15. Start
    21374
    Prefix
    Применение инструментов, оснащенных ССК на основе cBN, обеспечивает значительное повышение производительности механической обработки, получение высококачественного обработанного изделия, а также позволяет использовать при изготовлении уникальных сложнопрофильных изделий современные конструкционные материалы с высокими механическими свойствами
    Exact
    [11]
    Suffix
    . Задача совершенствования технологий лезвийной обработки решается за счет управления величиной зоны взаимодействия инструмента с изделием. Первым из таких решений является разработка режущих инструментов, позволяющих снимать больший объем материала в единицу времени за счет увеличения подачи (рис. 12).
    (check this in PDF content)