Реєстраційний номер
0224U001314,
(0121U100583)
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
III-9-21 (1874) Створення композитів з порошків КНБ з багатокомпонентними вакуумними покриттями та різальних інструментів на їхній основі для обробки залізовуглецевих та жароміцних сплавів
Назва етапу роботи
Створення композитів з порошків КНБ з багатокомпонентними вакуумними покриттями та різальних інструментів на їхній основі для обробки залізовуглецевих та жароміцних сплавів
Керівник роботи
Клименко Сергій Анатолійович, д.т.н.
Дата реєстрації
21-01-2024
Організація виконавець
Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля Національної академії наук України
Опис роботи
Створення композитів з порошків КНБ та різальних інструментів на їхній основі для обробки залізовуглецевих та жароміцних сплавів шляхом нанесення на порошки КНБ багатокомпонентних нітридних покриттів.
Опис етапу
Створено надтверді композити інструментального призначення з підвищеними фізико-механічними та експлуатаційними властивостями, призначені для обробки залізовуглецевих та жароміцних сплавів. Встановлено, що застосування методу газотранспортного осадження Ti на поверхню зерен cBN дозволяє керувати структурою композиту та отримати рівномірний розподіл керамічної матриці між зернами cBN за умови інкапсуляції в ній окремих зерен надтвердої фази. Окрім кубічного нітриду бору cBN, композити містять продукти хімічної взаємодії з титаном TiN та TiB2. Використання у різальному інструменті композитів, отриманих з вихідних порошків з покриттям (3–8% Ti), дозволяє на 20% знизити швидкість зношування інструменту при високошвидкісному (220 м/хв.) різанні загартованої сталі у порівнянні з інструментом, оснащеним стандартним композитом PcBN. В умовах переважаючого абразивно-механічного зношування при швидкості 110 м/хв. ефективність інструменту з новим композитом порівняно низька. При високошвидкісній обробці в умовах динамічних ударних навантажень нові композити, на відміну від композитів BL-PcBN, зберігають працездатність при подачах 0,1 та 0,38 мм/об. (зі зміцнювальною фаскою) та забезпечують якість обробки на рівні Ra 0,4–0,6.
З використанням спеціально розробленого алгоритму, статистичної теорії екстремальних значень і оцінки ймовірного рівня 5 мікропошкоджень в фазах кераміки проведено дослідження впливу мікроструктури на напружений стан, пружні модулі та крихку міцність дво- і трифазної кераміки. Обґрунтовано вибір оптимальних (стосовно експлуатаційних характеристик) структурних параметрів кераміки cBN-TiN. Дані моделювання свідчать, що міцність кераміки, виготовленої із порошків з покриттям, за інших рівних умов є вищою у 1,1–1,3 рази у порівнянні з керамікою того ж фазового складу, але виготовленою за традиційною технологією механічного змішування компонентів.
Опис продукції
Автори роботи
Клименко Сергій Анатолійович
Копєйкіна Марина Юріївна
Мановицький Олександр Сергійович
Манохін Андрій Сергійович
Мельнійчук Юрій Олексійович
Муковоз Сергій Юрійович
Найденко Артем Григорович
Рижов Юрій Едуардович
Чумак Анатолій Олександрович
Додано/оновлено в НРАТ
2024-01-21
