Спекание керамических материалов на основе кубического нитрида бора: влияние образующихся фаз на физико-механические характеристики готового изделия

С. С. Павлов; А. А. Новиков; М. А. Андрианов; А. Л. Юрков

doi:10.17073/1683-4518-2024-1-52-58

Спекание керамических материалов на основе кубического нитрида бора: влияние образующихся фаз на физико-механические характеристики готового изделия

С. С. Павлов, А. А. Новиков, М. А. Андрианов, А. Л. Юрков

https://doi.org/10.17073/1683-4518-2024-1-52-58

Полный текст:

Аннотация

Исследована взаимосвязь структура‒свойства износостойких материалов на основе кубического нитрида бора на связке, содержащей наночастицы. Образцы синтезированы на шестипуансонном прессе всестороннего сжатия при высокой температуре и давлении (метод HTHP). Рассмотрено влияние компонентов связующей фазы на свойства режущего материала на основе cBN. Оценена микроструктура, проведен рентгенофазовый анализ и определены кажущая плотность и открытая пористость, а также режущие свойства опытных изделий двух составов. На режущих материалах с компонентами на основе TiCN и W проведены испытания на продольное чистовое точение и точение с ударом.

Ключ. слова

кубический нитрид бора (cBN), наночастицы, фазовый состав, метод HTHP, резание,

Об авторах

С. С. Павлов

ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева»
Россия
Москва

А. А. Новиков

ООО «Микробор»
Россия
Москва

М. А. Андрианов

ООО «Микробор»
Россия

к. т. н.

Москва

А. Л. Юрков

ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева»
Россия

д. т. н.

Москва

Список литературы

1. Qian, J. Graphitization of diamond powders of different sizes at high pressure ‒ high temperature / J. Qian, C. Pantea, J. Huang [et al.] // Carbon. ― 2004. ― Vol. 42. ― P. 2691‒2697.

2. Yin, S. Microstructure and sintering mechanism of sintered cubic boron nitride materials / S. Yin, H. Y. Lai, X. C. Cheng // Chin. Ceram. Soc. ― 1984. ― Vol. 12 (4). ― P. 450‒455.

3. Булатов О. Н. Разработка инструментальной режущей керамики на основе кубического нитрида бора : дис. … канд. техн. наук. ― Санкт-Петербург, 2020. ― 19 с.

4. Chen, Y. J. Production methods and application of polycrystalline cubic boron nitride / Y. J. Chen, H. K. Wang, J. Peng [et al.] // Diam. Relat. Mater. ― 2015. ― Vol. 35 (2). ― P. 74‒80.

5. Maweja, K. Polycrystalline cubic boron nitride sintered with Ti (C, N)‒W‒Al mechanically alloyed binders / K. Maweja, L. A. Cornish, N. Can // J. Eur. Cream. Soc. ― 2012. ― Vol. 32 (13). ― P. 3593‒3601.

6. Yu, L. High pressure sintering behavior and mechanical properties of cBN‒Ti3Al and cBN‒Ti3Al‒Al composite materials / L. Yu, L. K. Zi, H. K. Wang [et al.] // High Pressure Res. ― 2012. ― Vol. 32 (4). ― P. 524‒531.

7. Zhang, L. L. cBN‒Al‒HfC composites: sintering behaviors and mechanical properties under high pressure / L. L. Zhang, Z. Lv, F. Lin [et al.] // Int. J. Refract. Met. Hаrd. Mater. ― 2015. ― Vol. 50. ― P. 221‒226.

8. Yang, Limin. Compositions, mechanical properties and microstructures of cBN-based composites sintered with Al or TiC / Limin Yang, Zhenming Yue, Jianhong Gong [et al.] // Structural, Functional and Bioceramics. ― 2017. ― Vol. 116. ― P. 254‒259.

9. Игнатенко О. В. Особенности кристаллизации кубического нитрида бора из расплавов литий- и магнийсодержащих систем и его физические характеристики / дис. … канд. физ.-мат. наук / О. В. Игнатенко. ― Сентябрь, 2008. ― 23 с.

10. WinXPow Software // STOE & CIE GmbH. ― 2002.

11. Match! Software // Crystal Impact GbR. ― 2016.

12. Lin, Z. J. Microstructural characterization of layered ternary Ti2AlC / Z. J. Lin, M. J. Zhuo, Y. C. Zhou [et al.] // Acta Mater. ― 2006. ― Vol. 54. ― P. 1009‒1015.

13. Rubiano Buitrago, J. D. Influence of TiC and Cr3C2 additions on the mechanical properties of a (W‒Ti‒Cr)C‒ Co sintered hardmetal / J. D. Rubiano Buitrago, A. F. Gil Plazas, L. K. Herrera Quintero // J. Mater. Res. Technol. ― 2019. ― Vol. 8. ― P. 5736‒5744.

14. Rong, X. Z. TEM investigation of high-pressure reaction-sintered cBN‒Al composites / X. Z. Rong, T. Yano // J. Mater. Sci. ― 2004. ― Vol. 39. ― P. 4705‒4710.

Дополнительные файлы

Для цитирования: Павлов С.С., Новиков А.А., Андрианов М.А., Юрков А.Л. Спекание керамических материалов на основе кубического нитрида бора: влияние образующихся фаз на физико-механические характеристики готового изделия. Новые огнеупоры. 2024;(1):52-58. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2024-1-52-58

For citation: Pavlov S.S., Novikov A.A., Andrianov M.A., Yurkov A.L. Sintering of ceramic materials based on cubic boron nitride: the influence of forming phases on the physical and mechanical characteristics of the finished product. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2024;(1):52-58. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2024-1-52-58

Обратные ссылки

Обратные ссылки не определены.

ISSN 1683-4518 (Print)

Логин
Пароль