Дослідження процеса получення композіта на основі Cr2O3-AlN методом гарячего пресуваня
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.171805Ключові слова:
кераміка, Cr2O3, AlN, нано-, мікропорошки, композиційний матеріал, ріжучі пластини, гаряче пресуванняАнотація
Встановлено вплив швидкості нагрівання 150, 350 і 600 °С/хв, тисків 8 і 18 МПа на процес ущільнення реакційної суміші Cr2O3–15AlNнано, на твердість і тріщиностійкість щільного матеріалу. Інтенсивність ущільнення шихти Cr2O3–15AlN залежить від величини тиску і від швидкості нагрівання. Тиск 18 МПа забезпечує повне ущільнення суміші незалежно від вказаних швидкостей нагрівання, а тиск 8 МПа забезпечує повне ущільнення тільки при швидкості нагрівання 600 °С/хв. Для швидкості нагрівання 600 °С/хв. криві ущільнення суміші для тисків 8 і 18 МПа близькі за формою. Встановлено, що при швидкості нагрівання 600 °С/хв процес ущільнення суміші, крім тиску, додатково активується ефектом екзотермічної реакції між її компонентами. Підвищення швидкості з 150 до 600 °С нагрівання дозволяє збільшити твердість і тріщиностійкість щільного матеріалу відповідно на 1,0 ГПа і 1,5МПа∙м1/2. Виявлено, що новоутворена в процесі ГП суміші Cr2O3–15AlNнано структура щільного матеріалу є дисперснозміцненого типу: матрична із твердого розчину перемінного складу типу (Cr1-x–Alx)2О3 (0<x<0,4) і дисперсних стохастично розподілених в ній включень Cr2N розміром до 2 мкм, які леговані до 1,8 % Al. Виявлено окремі крупні включеннями розміром 10–40мкм з аналогічним, як основна структура, будовою, але з матричною фазою із твердого розчину (Cr1-x-Alx)2О3 (0,5<x<0,9). Тріщиностійкість, одержаного в процесі досліджень матеріалу, в 1,5 більша, а твердість на 1,2 ГПа менша за аналогічні характеристики найбільш поширеної на сьогодні кераміки «змішаного» типу на основі Al2O3–ТіС
Посилання
- Panov, V. S., Malochkin, O. V. (2003). Ul'tradispersnyy oksid tsirkoniya kak osnova metalloobrabatyvayuschego instrumenta. Porodorazrushayuschiy i metalloobrabatyvayuschiy instrument tekhnika i tekhnologiya ego izgotovleniya i primeneniya, 3, 245–246.
- Gleiter, H. (2000). Nanostructured materials: basic concepts and microstructure. Acta Materialia, 48 (1), 1–29. doi: https://doi.org/10.1016/s1359-6454(99)00285-2
- Rahulia, A. V. (2006). Keramichni nanokompozyty dlia novoho pokolinnia rizhuchykh instrumentiv i vazhkonavantazhenykh znosostiykykh komponentiv. Nauka ta innovatsiyi, 4, 47.
- Skorohod, V. V., Ragulya, A. V. (2003). Nanostrukturnaya keramika i nanokompozity: dostizheniya i perspektivy. Vol. 2. Prohresyvni materialy i tekhnolohiyi. Kyiv: Akademperiodyka, 7–34.
- Vovk, R. V. (2018). Investigation of structure and properties of composite material Al2O3-SiC obtained by electroconsolidation process. Functional materials, 25 (1), 43–47. doi: https://doi.org/10.15407/fm25.01.043
- Vovk, R. V., Hevorkian, E. S., Nerubatskyi, V. P. et. al. (2017). Novi keramichni kompozytsiyni materialy instrumentalnoho pryznachennia. Kharkiv, 248.
- Prokopiv, N. M., Gorban', A. E. (1999). Strukturoobrazovanie pri goryachem pressovanii shihty Cr2O3–AlN. Sverhtv. materialy, 4, 36–39.
- Volkov, A. I., Zharskiy, I. M. (2005). Bol'shoy himicheskiy spravochnik. Minsk: Sovremennaya shkola, 608.
- Prokopiv, M. M., Horban, A. Ye. (1997). Pat. No. 28622. Shykhta dlia vyhotovlennia kompozytsiynoho materialu. No. 97073869; declareted: 21.07.1997; published: 15.05.2002, Bul. No. 5.
- Guglya, A. G. (2008). Structure, phase and electronic characteristics of Cr₁₋x-Alx-N- and Cr₁₋x-Vx-N coatings. Voprosy atomnoy nauki i tekhniki, 2, 155–158.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Nikolay Prokopiv, Oleg Kharchenko, Edwin Gevorkyan, Yuriy Gutsalenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
