ФОРМУВАННЯ КОМБІНОВАНИХ ЗНОСОСТІЙКИХ ПОКРИТТІВ НА ПОВЕРХНІ ЗЕРЕН СУМІШІ ШЛІФПОРОШКОВ АЛМАЗІВ (АБО КНБ) ТА КОМПАКТІВ НА ОСНОВІ МІКРОПОРОШКІВ CBN ДЛЯ ЗАСТОСУВАННЯ В ШЛІФУВАЛЬНОМУ ІНСТРУМЕНТІ
DOI:
https://doi.org/10.31319/2519-2884.44.2024.5Ключові слова:
комбіновані зносостійкі покриття, алмазні шліф порошки, кубонітові шліф порошки, компакти на основі мікропорошків cBN, шорсткість обробленої поверхніАнотація
Розроблено технологічний процес формування покриттів на поверхні зерен суміші шліфпорошків алмазів (або зерен кубоніту) та компактів на основі мікропорошків cBN з двох та трьох компонентів: з розчинного оксиду B2O3 та нерозчинного оксиду або нерозчинного карбіду B4C, або SiC, або TiC. Встановлено, що введення зерен компактів в робочий шар алмазного кругу (50 на 50) і покриття поверхні зерен цієї суміші в обох випадках погіршує зносостійкість алмазних кругів. Але враховуючи, що введені компакти тут грають роль «опорних елементів», то позитивний ефект спостерігаємо у напрямку зниження шорсткості обробленої поверхні та збільшення її тримальної здатності у вигляді підвищення показника опорної кривої t50. Дослідження засвідчили, що при збільшенні продуктивності обробки покриття поверхні зерен кубоніту дає ефект по підвищенню зносостійкості кругів, а додаткова (50 на 50) наявність компактів дає ще більший ефект. У такому випадку, на відміну від алмазних кругів, є позитивний результат від введення компактів з поверхнею, покритою комбінацією B2O3+SiC. Разом з тим, хоча шорсткість обробленої поверхні у кругів з компактами є меншою, аніж у непокритих зерен кубонітових кругів, але вона є все ж більшою, аніж у покритих, без компактів. Тобто, очікуваного зменшення шорсткості при застосуванні компактів в робочому шарі кубонітового кругу, тут не відбулося.
Посилання
Influences of early-stage C diffusion on growth microstructures in solid-state interface reaction between CVD diamond and sputtered Cr / Zhuo Liu, Wei Cheng, Dekui Mu, Yueqin Wu, Qiaoli Lin, Xipeng Xu, Han Huang. Materials Characterization. Volume 196, February 2023, 112603.
Microstructural, mechanical and tribological behavior of nanodiamonds reinforced plasma sprayed nickel-aluminum coating / Shubhendra Shivam Maurya, Krishna Kant Pandey, Swati Sharma, Sudha Kumari, Kamlesh Kumar Mirche, Deepak Kumar, Shailesh Mani Pandey, Anup Kumar Keshri. Diamond and Related Materials. Volume 133, March 2023, 109714.
AlN/diamond interface nanoengineering for reducing thermal boundary resistance by molecular dynamics simulations / Zijun Qi, Wei Shen, Rui Li, Xiang Sun, Lijie Li, Qijun Wang, Gai Wu, Kang Liang. Applied Surface Science. Volume 615, 1 April 2023, 156419.
Effect of bias-enhanced nucleation on the microstructure and thermal boundary resistance of GaN/SiNx/diamond multilayer composites / Yiming Wang, Bing Zhou, Guoliang Ma, Jiaqi Zhi, Chao Yuan, Hui Sun, Yong Ma, Jie Gao, Yongsheng Wang, Shengwang Yu. Materials Characterization. Volume 201, July 2023, 112985.
Enhancement of oxidation resistance via titanium boron carbide coatings on diamond particles / Youhong Sun, Chi Zhang, Jinhao Wu, Qingnan Meng, Baochang Liu, Ke Gao, Linkai He. Diamond and Related Materials. Volume 92, February 2019. P. 74–80.
Формування комбінованих багатокомпонентних термостабільних зносостій¬ких покриттів з суміші розчинних та нерозчинних речовин: оксидів, силікатів та карбідів на поверхні зе-рен шліфпорошків абразивного призначення. Технологічна інструкція ТІ 25000.00855. Ки-їв: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2022. 10 с.
Lavrinenko, V.I., Sytnyk, B.V., Poltorats'kyi, V.G., Bochechka, O.O., Solod, V.Yu. Composites based on cBN micron powders structured by carbon binder for the application as functional elements in the working layer of diamond-abrasive tools. Part 1. Composite grits as abrasive elements. Journal of Superhard Materials, 2014, 36(3), P. 193–198.
Lavrinenko, V.I., Sytnyk, B.V., Poltorats’kyi, V.G., Bochechka, O.O., Solod, V.Yu. Composites based on cBN micron powders structured by carbon binder for the application as functional elements in the working layer of diamond-abrasive tools. Part 2. Composites as bearing elements. Journal of Superhard Materials, 2014, 36(5), P. 338–343.
Zhuo, Liu., Wei, Cheng., Dekui, Mu., Yueqin, Wu., Qiaoli, Lin., Xipeng, Xu. & Han, Huang. (2023). Influences of early-stage C diffusion on growth microstructures in solid-state interface reaction between CVD diamond and sputtered Cr. Materials Characterization. Volume 196, February. 112603.
Shubhendra Shivam, Maurya., Krishna Kant, Pandey., Swati, Sharma., Sudha, Kumari., Kamlesh Kumar, Mirche., Deepak, Kumar., Shailesh Mani, Pandey. & Anup Kumar, Keshri. (2023). Microstructural, mechanical and tribological behavior of nanodiamonds reinforced plasma sprayed nickel-aluminum coating. Diamond and Related Materials. Volume 133, March. 109714.
Zijun, Qi., Wei, Shen., Rui, Li., Xiang, Sun., Lijie, Li., Qijun, Wang., Gai, Wu. & Kang, Liang. (2023). AlN/diamond interface nanoengineering for reducing thermal boundary resistance by molecular dynamics simulations. Applied Surface Science. Volume 615, 1 April. 156419.
Yiming, Wang., Bing, Zhou., Guoliang, Ma., Jiaqi, Zhi., Chao, Yuan., Hui, Sun., Yong, Ma., Jie, Gao., Yongsheng, Wang. & Shengwang, Yu. (2023). Effect of bias-enhanced nucleation on the microstructure and thermal boundary resistance of GaN/SiNx/diamond multilayer composites. Materials Characterization. Volume 201, 112985.
Youhong Sun, Chi Zhang, Jinhao Wu, Qingnan Meng, Baochang Liu, Ke Gao, Linkai He (2019) Enhancement of oxidation resistance via titanium boron carbide coatings on diamond particles. Diamond and Related Materials. Volume 92, February 2019. Pр. 74–80.
Tekhnologichna instrukcia TI25000.00855 (2022). Formuvannja kombinovanich bagatokomponentnuch termostabilnuch pokruttiv z sumichi pozchinnuch ta nerozchinnuch rechovun: oksudiv, sulikativ ta karbidiv na poverchni zeren shlifporoshkiv abrazivnogo pruznachennja [The formation of combined multi-component thermostable wear-resistant coatings from a mixture of soluble and insoluble substances: oxides, silicates and carbides on the surface of grains of abrasive grinding powders]. Kyiv: INM named after V.M. Bakulya of the National Academy of Sciences of Ukraine (in Ukrainian).
Lavrinenko, V.I., Sytnyk, B.V., Poltorats'kyi, V.G., Bochechka, O.O., Solod, V.Yu. (2014). Composites based on cBN micron powders structured by carbon binder for the application as functional elements in the working layer of diamond-abrasive tools. Part 1. Composite grits as abrasive elements. Journal of Superhard Materials, 36(3), P. 193–198.
Lavrinenko, V.I., Sytnyk, B.V., Poltorats’kyi, V.G., Bochechka, O.O., Solod, V.Yu. (2014) Composites based on cBN micron powders structured by carbon binder for the application as functional elements in the working layer of diamond-abrasive tools. Part 2. Composites as bearing elements. Journal of Superhard Materials, 36(5), P. 338–343.
