Рассмотрены актуальные вопросы теории и практики получения монокристаллических, дисперсных, керамических и композиционных сверхтвердых материалов (СТМ) в широком диапазоне температур и давлений. Проанализированы достижения и пути развития научных основ создания новейших технологий обработки металлов и неметаллов инструментом из СТМ, методов и технологий применения СТМ в базовых отраслях промышленности. Приведены результаты практического применения и освещены перспективы развития работ в области создания эффективных твердых сплавов, буровых, камне- и металлообрабатывающих инструментов, оптимизации условий их применения.

Показано можливість нанесення на поверхню твердих сплавів карбідних, боридних, інтерметалідних покриттів, до складу яких входять титан, ванадій, хром та бор. Установлено залежність фазового складу, структури, мікротвердості, межі міцності у разі поперечного згину, коефіцієнта варіації межі міцності, зносостійкості багатогранних твердосплавних пластин (БТП) від умов насичення та складу вихідного сплаву. Доведено, що стійкість БТП з захисними покриттями є вищою в процесі різання сталей 20, У8Ф, ШХ15, 40Х в 1,2 - 12,7 рази у порівнянні з вихідними. Максимальну стійкість мають тверді сплави з покриттями на основі карбідів титану та титанонікелевих інтерметалідів.

Показана возможность нанесения на поверхность твердых сплавов карбидных, боридных, интерметаллидных покрытий, в состав которых входят титан, ванадий, хром и бор. Установлена зависимость фазового состава, структуры, микротвердости, предела прочности при поперечном изгибе, коэффициента вариации границы прочности, износостойкости многогранных твердосплавных пластин (МТП) от условий насыщения и содержания исходного сплава. Показано, что стойкость МТП с защитными покрытиями выше при резании сталей 20, У8А, ШХ15, 20Х в 1,2 - 12,7 раз в сравнении с исходными. Определено, что максимальную стойкость имеют твердые сплавы с покрытиями на основе карбидов титана и титано-никелевых интерметаллидов.

Определены геометрические параметры алмазных буровых коронок в процессе термоциклического разрушения горных пород. Приведены результаты экспериментального исследования кавитационного диспергатора. Проанализированы процессы истирания и разрушения керна в условиях вращательного бурения скважин. Изучены влияние примесей ультрадисперсного алмаза на кинетику окисления, обработки высоким давлением без нагрева на структурное состояние порошковых частиц алмаза, газофазной обработки на устойчивость наноалмаза в воздухе. Освещены механические свойства поликристаллических алмазов "Карбонадо", а также свойства порошков детонационных алмазов, синтезированных из графитов. Рассмотрены вопросы компьютерного моделирования распределения температурных и концентрационных полей в процессе выращивания монокристаллов алмаза. Определено взаимодействие нитевидных кристаллов карбида кремния с растворами фтористоводородной и азотной кислот. Описаны новые эффективные и экологически чистые способы переработки цветных металлов и твердых сплавов, новая технология регенерации отходов твердых сплавов.

Індекс рубрикатора НБУВ: К630.099-56 + К722.536.019.92

Рубрики:

Різання металів інструментами із твердих сплавів, метало- та мінералокерамічних матеріалів

Виготовлення металорізальних інструментів з метало- і мінералокераміки

Шифр НБУВ: Ж14159 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К722.536.019.9

Рубрики:

Виготовлення металорізальних інструментів з твердих сплавів, мінерало- та металокераміки

Шифр НБУВ: Ж14159 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Ключ. слова: инструмент, упрочнение, покрытие, SiO_2, SiC
Індекс рубрикатора НБУВ: К722.536.019.910.16 + К630.099-14

Рубрики:

Різання металів інструментами із твердих сплавів, метало- та мінералокерамічних матеріалів

Шифр НБУВ: Ж28502 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Вивчено можливості використання імпульсно-періодичного лазерного випромінювання для розділення надтвердих матеріалів інструментального призначення. Експериментальні дослідження підтверджують виконані розрахунки та показують, що за допомогою лазерного випромінювання (довжина хвилі 1,06 мкм, тривалість імпульсу 130 мкс, енергія випромінювання 0,8 Дж, частота проходження імпульсів 25 - 50 Гц) можна досягти глибини розділення надтвердого матеріалу до 2,0 мм у разі ширини 200 - 300 мкм. Швидкість лазерного різання у порівняльних випробуваннях пластин у 3,5 рази вище, ніж під час використання електроіскрової технології різання. Показано, що фазове перетворення алмазу в графіт або відсутнє (гексанітом-Р), або є незначним (СКМ-Р), що не впливає на подальші технологічні операції виготовлення інструмента.

Зазначено, що магнітно-абразивна обробка зменшує шорсткість поверхні робочих елементів різальних пластин на 10 - 16 %, підвищує мікротвердість поверхні до 18 - 25 ГПа, в середньому, на глибину 250 - 550 мкм залежно від марки сплаву. Встановлено подрібнення зерен карбідних фаз на глибину до 15 мкм. Основними чинниками зміцнення поверхневого шару є подрібнення зерен карбідних фаз і наклепування усіх фаз, що входять до складу досліджуваних сплавів.

Індекс рубрикатора НБУВ: К722.536.019.9

Рубрики:

Виготовлення металорізальних інструментів з твердих сплавів, мінерало- та металокераміки

Шифр НБУВ: Ж14257 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Наведено результати числових експериментів з формування температурного поля поверхні державки твердосплавного різця для його індукційного паяння та подальшого загартування. У цьому разі використано розроблену раніше комп'ютерну модель температурного поля твердосплавного різця в процесі його індукційного паяння. Показано, що за величиною швидкості нагрівання весь інтервал часу паяння можна розбити на дві стадії: перша - швидке нагрівання - триває від початку до моменту досягнення температури магнітних перетворень, а друга - повільне нагрівання - триває решту часу паяння. На першій стадії швидкість нагрівання поверхні державки різця є більшою в 5 - 6 разів, ніж на другій. За результатами обчислень побудовано в тривимірному просторі координат час - частота - струм в індукторі поверхню параметрів, яку можна використовувати для вибору режимів індукційного паяння.

Рассмотрены пути определения геометрических параметров покрытия дискретного типа с точки зрения соблюдения адгезионной прочности композиции основа - покрытие. При расчете напряженно-деформированного состояния использован элемент твердосплавного инструмента с вакуум-плазменным покрытием в условиях контактного нагружения с учетом сил трения.

Приведено результати числового прогнозування можливості зміцнення робочої поверхні стальної державки твердосплавного різця в результаті загартування у водних розчинах солей і основ після індукційного паяння різця. В цьому разі використано розроблену раніше комп'ютерну модель температурного поля твердосплавного різця в процесі його індукційного паяння, охолодження на повітрі при перенесенні від індуктора в гартівне середовище та при охолодженні в гартівній суміші. Приведено прогностичні оцінки товщини загартованого приповерхневого шару та величини твердості робочої поверхні державки для різних режимів гартування.

  Скачати повний текст

Досліджено питання підвищення працездатності різальних змінних пластин з кераміки у разі обробки поліпшених і загартованих сталей та чавунів високої міцності за рахунок розробки та створення нових конструкцій багатошарових пластин, що поєднують зносостійкість різальної кераміки з міцністю твердосплавної підложки. Запропоновано новий підхід до розробки багатошарових пластин підвищеної зносостійкості, за яким основним показником якості, який визначає величину термічних напружень у процесі виготовлення та експлуатації пластин, є термомеханічна сумісність компонентів та їх часткове співвідношення. Розроблено конструкцію шаруватої різальної пластини, реалізація якої дає змогу підвищити працездатність інструменту та розширити межі його застосування, зокрема використовувати за умов ударних навантажень та для чорнової обробки матеріалів. На підставі результатів досліджень розроблено технічну документацію на нові конструкції шаруватих пластин.

Обгрутовано новий спосіб вирішення проблеми підвищення працездатності багатогранних непереточуваних твердосплавних пластин (БНТП) на завершальному етапі комплексної обробки, що полягає у комбінуванні методу магнітно-абразивної обробки (МАО) у великих магнітних щілинах і нанесення спеціальних зносостійких покриттів методами хіміко-технічної обробки й іонно-плазмового напилення. Розроблено технологічну наладку до стандартного вертикально-фрезерного верстата, яка забезпечує ефективне фінішне МАО БНТП за наявності великих щілин з урахуванням оптимальних умов взаємодії магнітно-абразивного інструменту (МАІ) з оброблюваними поверхнями залежно від задач обробки. Визначено особливості контактної взаємодії поверхні БНТП з МАІ за магнітно-абразивної обробки за умов великих магнітних щілин. Розроблено експериментальну методику та визначено особливості кінетики формування мікропрофілю поверхні за МАО. Встановлено основні закономірності зміцнення методом МАО твердосплавного інструменту з покриттями різних типів на всіх стадіях технологічного комплексу, що складається з комбінацій МАО та нанесення спеціальних покриттів методами хіміко-технічної обробки й іонно-плазмового напилення.

Описано інструменти з полікристалічними надтвердими матеріалами (НТМ) в технологіях механічної обробки, технології виробництва інструментів з пластинами з наноструктурованих НТМ. Розглянуто питання моделювання траєкторії руху інструмента за тангенціального точіння з використанням сучасного програмного забезпечення. Проаналізовано вплив попередньої холодної радіальної пластичної деформації скріплювальних кілець апаратів високого тиску зі сталей 35ХГСА та ХВГ різної твердості на зміну їх механічних властивостей, теплового фактора на властивості синтетичних алмазів, синтезованих у системах Fe - Si та Ni - Mn. Визначено бездефектний режим шліфування титанових сплавів, основні закономірності впливу форми, розмірів частинок, типу магнітно-абразивного порошку за магнітно-абразивної обробки на взаємодію обробленого інструменту з деталлю.

Наведено дослідження зі впливу плазмової обробки на зміни в елементному складі поверхневого шару твердосплавного інструменту. Показано зміну шорсткості поверхні, яку піддавали впливу плазмового струменя. Наведено дані з експлуатаційних властивостей твердосплавного інструменту під час точіння.

Рассмотрены вопросы плазменного упрочнения твердых сплавов, приведены характеристики обработанного режущего инструмента.

Рассмотрен опыт резки заготовок из поликристаллического сверхтвердого материала на основе кубического нитрида бора (ПКНБ) гидроабразивной струей с использованием в качестве абразивов гранатового песка и карбида кремния. Представлены результаты металлографических исследований и влияния технологических факторов гидроабразивной обработки на шероховатость поверхности реза. Изготовлены опытные инструменты, оснащенные режущими сменными многогранными пластинами из ПКНБ. Проведенные испытания подтвердили перспективность применения технологии гидроабразивной резки пластин, обеспечивающей эффективность процесса механической обработки деталей требуемой точности и шероховатости обработанной поверхности.

Індекс рубрикатора НБУВ: К722.536.019.9

Рубрики:

Виготовлення металорізальних інструментів з твердих сплавів, мінерало- та металокераміки

Шифр НБУВ: Ж26970 Пошук видання у каталогах НБУВ