Формування надтвердих композитів групи BL у системі cBN-TiC-WC-(Al) в умовах високих р,T-параметрів

Стратійчук, ДА
Туркевич, ВЗ
Сліпченкоv, КВ
Бушля, ВМ
Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2020, 4:57-65
https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.04.057
Розділ: Матеріалознавство
Мова: Українська
Анотація: 

Шляхом спікання мікропорошків кубічного нітриду бору та TiC з добавками WC і алюмінію в умовах високо го тиску (7,7 ГПа) в температурному інтервалі 1400—2450 ºC досліджено процеси формування надтвердих композитів групи BL інструментального призначення. У вихідній шихті об’ємне співвідношення компонентів становило: cBN : TiC : WC : Al = 60 : 30 : 5 : 5. За умов НРНТ-спікання в усьому температурному інтервалі отримано високоміцні надтверді композити, які за даними XRD-аналізу на 90—95 % складаються із зерен cBN та TiC. Починаючи з температури спікання вище за 1850 ºC зафіксовано утворення нової фази — TiB2 (~4 % об.), а також дуже незначних кількостей (~1 % об.) AlN та AlB2. Спечені керамоматричні композити мають високі значення твердості (35—40 ГПа) і характерну залежність густини та модуля Юнга від температури спікання. Найбільш високі фізико-механічні показники характер ні для кераміки, отриманої в температурному інтервалі 1800—2200 ºC, що узгоджується із результатами випробувань у режимі високошвидкісного точіння загартованих (до 60 HRC) та високолегованих (у тому числі інконелеєвих) сталей в умовах високих температур в області різання. Так, у результаті лабораторних випробувань отриманих композитів, а саме високошвидкісної чистової обробки нержавіючої сталі AISI 316L (швидкість 300 м/с, подача 0,15 мм/об, протягом 5 хв) виявлено, що всі зразки даної системи мають знос різальної кромки в діапазоні VB = 60 … 82 мкм.

Ключові слова: cBN, високий тиск, карбід вольфраму, карбід титану, надтверді матеріали, різальна кераміка