.png)
.png)
Послать статью по эл. почте 
Открытый доступ
Только для подписчиков
Влияние покрытий TiB2 и BN на тепловое и напряженно-деформированное состояние поверхностного слоя Si3N4‒TiC-керамики под действием теплового потока
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2023-4-54-61
Аннотация
Об авторах
В. В. КузинРоссия
В. В. Кузин, д. т. н.
Москва
М. Ю. Федоров
Россия
М. Ю. Федоров, к. т. н.
Москва
Список литературы
1. Bocanegra-Bernal, M. H. Mechanical properties of silicon nitride-based ceramics and its use in structural applications at high temperatures / M. H. Bocanegra-Bernal, Branko Matovic // Mater. Sci. Eng., A. ― 2010. ― Vol. 527, No 6. ― Р. 1314‒1338.
2. Bose, N. R. 1 ‒ Thermal shock resistant and flame retardant ceramic nanocomposites / N. R. Bose // Ceramic nanocomposites. Woodhead publishing series in composites science and engineering, 2013. ― Р. 3‒50.
3. Zou, B. Preparation and characterization of Si3N4/TiN nanocomposites ceramic tool materials / B. Zou, C. Z. Huang, H. L. Liu, M. Chen // J. Mater. Process. Technol. ― 2009. ― Vol. 209, No 9. ― Р. 4595‒4600.
4. Volosova, M. A. Regular features of wear of cutting plates from oxide and nitride ceramics / M. A. Volosova, V. V. Kuzin // Met. Sci. Heat Treat. ― 2012. ― Vol. 54, No 1/2. ― Р. 41‒46. Волосова, М. А. Закономерности изнашивания режущих пластин из оксидной и нитридной керамики / М. А. Волосова, В. В. Кузин // Металловедение и термическая обработка. ― 2012. ― No 1. ― С. 40‒46.
5. Xikun, Li. Composition, characteristics and development of advanced ceramic cutting tools / Li Xikun, Liu Jing, Qiu Like [et al.] // J. Rare Earths. ― 2007. ― Vol. 25, supplement 2. ― Р. 287‒294.
6. Kuzin, V. V. Thermal state of ceramic cutting tools in high-speed cutting / V. V. Kuzin // Russ. Eng. Res. ― 2004. ― Vol. 24, No 9. ― Р. 32‒40. Кузин, В. В. Тепловое состояние керамических режущих инструментов при высокоскоростной обработке резанием / В. В. Кузин // Вестник машиностроения. ― 2004. ― No 9. ― С. 47‒52.
7. Верещака, А. С. Исследование теплового состояния режущих инструментов с помощью термоиндикаторных веществ / А. С. Верещака, В. М. Провоторов, В. В. Кузин [и др.] // Вестник машиностроения. ― 1986. ― No 1. ― С. 45‒49.
8. Kuzin, V. V. Effectiveness of the nitride ceramic cutting tools in machining the gray irons / V. V. Kuzin //Russ. Eng. Res. ― 2004. ― Vol. 24, No 5. ― Р. 21‒27. Кузин, В. В. Работоспособность режущих инструментов из нитридной керамики при обработке чугунов / В. В. Кузин // Вестник машиностроения. ― 2004. ― No 5. ― С. 39‒43.
9. Bai, Ling. Densification, microstructure, and fracture behavior of TiC/Si3N4 composites by spark plasma sintering / Ling Bai, Changchun Ge, Weiping Shen [et al.] // Rare Metals. ― 2008. ― Vol. 27, No 3. ― Р. 315‒319.
10. Tomar, Vikas. Densification, microstructure, and fracture behavior of TiC/Si3N4 composites by spark plasma sintering / Vikas Tomar // Eng. Fract. Mech. ―2008. ― Vol. 75, No 15. ― Р. 4501‒4512.
11. Kuzin, V. Designing of details taking into account degradation of structural ceramics at exploitation / V. Kuzin, S. Grigoriev, M. Volosova [et al.] // Appl. Mech. Mater. ― 2015. ― Vols. 752/753. ― Р. 268‒271.
12. Lee, Ching-Huan. Microstructure and fracture behavior of β-Si3N4 based nanoceramics / Ching-Huan Lee, Horng-Hwa Lu, Chang-An Wang [et al.] // Ceram. Int. ― 2011. ― Vol. 37, No 2. ― Р. 641‒645.
13. Hatanaka, K. Inelastic deformation and its related life under cyclic/creep loadings in Si3N4-monolithic and Si3N4/SiCw-composite ceramics at elevated temperature / K. Hatanaka, Y. Ishiga, R. Kawazoe [et al.] // Mater. Sci. Eng., A. ― 2007. ― Vols. 468‒470. ― Р. 273‒280.
14. Zhu, Xinwen. Effects of processing method and additive composition on microstructure and thermal conductivity of Si3N4 ceramics / Xinwen Zhu, You Zhou, Kiyoshi Hirao // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2006. ― Vol. 26, No 4 /5. ― Р. 711‒718.
15. Ahmad, Norhayati. Properties of Si3N4–TiN composites fabricated by spark plasma sintering by using a mixture of Si3N4 and Ti powders / Norhayati Ahmad, Hidekazu Sueyoshi // Ceram. Int. ― 2010. ― Vol. 36, No 2. ― Р. 491‒496.
16. Bin, Zou. High-temperature oxidation behavior and mechanism of Si3N4/Si3N4w/TiN nanocomposites ceramic cutting tool materials / Zou Bin, Huang Chuanzhen, Chen Ming [et al.] // Mater. Sci. Eng., A. ― 2007. ― Vol. 459, No 1/2. ― Р. 86‒93.
17. Mazerolles, Leo. Oxidation behaviour of Si3N4‒TiN ceramics under dry and humid air at high temperature /Leo Mazerolles, Armin Feldhoff, Marie-France Trichet [et al.] // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2005. ― Vol. 25, No 10. ―Р. 1743‒1748.
18. Gu, Haitao. Effect of nano-Al2O3 and Y2O3 on the properties and microstructure of Si3N4 / Haitao Gu, Han Chen, Lucun Guo // Mater. Sci. Eng., A. ― 2008. ― Vol. 491, No 1/2. ― Р. 177‒181.
19. Lugovy, М. Apparent fracture toughness of Si3N4-based laminates with residual compressive or tensile stresses in surface layers / M. Lugovy, V. Slyunyayev, N. Orlovskaya [et al.] // Acta Mater. ― 2005. ― Vol. 53, No 2. ― Р. 289‒296.
20. Wasanapiarnpong, Thanakorn. Effect of post-sintering heat-treatment on thermal and mechanical properties of Si3N4 ceramics sintered with different additives / Thanakorn Wasanapiarnpong, Shigetaka Wada, Masamitsu Imai [et al.] // J. Eur. Ceram. Soc. ―2006. ― Vol. 26, No 25. ― Р. 3467‒3475.
21. Bao, Yi-Wang. Effects of residual stresses on strength and toughness of particle-reinforced TiN/Si3N4 composite: theoretical investigation and FEM simulation / Yi-Wang Bao, Chien-Cheng Liu, Jow-Lay Huang // Mater. Sci. Eng., A. ― 2006. ― Vol. 434, No 1/2. ― Р. 250‒258.
22. Grigor'ev, S. N. Stress-strain state of a coated nitride-ceramic tool / S. N. Grigor'ev, V. V. Kuzin, M. A. Volosova // Russ. Eng. Res. ― 2012. ― Vol. 32, No 7/8. ―Р. 561‒566. Григорьев, С. Н. Напряженно-деформированное состояние инструментов из нитридной керамики с покрытием / С. Н. Григорьев, В. В. Кузин, М. А. Волосова // Вестник машиностроения. ― 2012. ― No 6. ― С. 64‒69.
23. Kim, Young-Gu. Effect of the microstructure of Si3N4 on the adhesion strength of TiN film on Si3N4 / Young-Gu Kim, Junichi Tatami, Katsutoshi Komeya [et al.] // Thin Solid Films. ― 2006. ― Vol. 510, No 1/2. ― Р. 222‒228.
24. Liu, Huichao. Significantly enhanced thermal shock resistance of α-Si3N4 / O′-sialon composite coating toughened by two-dimensional h-BN nanosheets on porous Si3N4 ceramics / Huichao Liu, Binglei Wang, Yuxuan He [et al.] // Ceram. Int. ― 2022. ― Vol. 48, No 20. ― Р. 30510‒30516.
25. Karvánková, P. Thermal stability of nc-TiN/a-BN/a-TiB2 nanocomposite coatings deposited by plasma chemical vapor deposition / P. Karvánková, M. G. J. Vepřek-Heijman, M. F. Zawrah [et al.] // Thin Solid Films. ― 2004. ― Vol. 467, No 1/2. ― Р. 133‒139.
26. Ferreira, S. Bilayered coatings of BN/diamond grown on Si3N4 ceramic substrates / S. Ferreira, P. Duarte, F. A. Almeida [et al.] // Diam. Relat. Mater. ― 2011. ― Vol. 20, No 4. ― Р. 464‒467.
27. Xu, F. Microstructure and tribological properties of cubic boron nitride films on Si3N4 inserts via boron doped diamond buffer layers / F. Xu, M. F. Yuen, B. He [et al.] // Diam. Relat. Mater. ― 2014. ― Vol. 49. ― Р. 9‒13.
28. Huang, Xiaoxiao. Investigation of mechanical properties and oxidation resistance of CVD TiB2 ceramic coating on molybdenum / Xiaoxiao Huang, Shuchen Sun, Ganfeng Tu // J. Mater. Res. Technol. ― 2020. ― Vol. 9, No 1. ― Р. 282‒290.
29. Prakash, Balakrishnan. Fretting wear behavior of PVD TiB2 coatings / Balakrishnan Prakash, Christos Ftikos, Jean Pierre Celis // Surf. Coat. Technol. ― 2002. ―Vol. 154, No 2/3. ― Р. 182‒188.
30. Böttger, P. H. M. Thermal conductivity of hard oxynitride coatings / P. H. M. Böttger, E. Lewin, J. Patscheider [et al.] // Thin Solid Films. ― 2013. ― Vol. 549. ― Р. 232‒238.
31. Кузин, В. В. Влияние покрытий TiB2 и BN на напряженное состояние поверхностного слоя Si3N4‒TiC-керамики при силовом нагружении / В. В. Кузин, М. Ю. Федоров // Новые огнеупоры. ― 2023. ― No 2. ― С. 57‒63.
Дополнительные файлы
Для цитирования: Кузин В.В., Федоров М.Ю. Влияние покрытий TiB2 и BN на тепловое и напряженно-деформированное состояние поверхностного слоя Si3N4‒TiC-керамики под действием теплового потока. Новые огнеупоры. 2023;(4):54-61. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2023-4-54-61
For citation: Kuzin V.V., Fedorov M.Y. Effect of TiB2 and BN coatings on the thermal and stress-strain state of the surface layer of Si3N4‒TiC ceramics under the action of heat flow. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2023;(4):54-61. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2023-4-54-61
Обратные ссылки
- Обратные ссылки не определены.