Остання редакція: 2020-05-01
Анотація
Кубічний нітрид бору широко використовується для виготовлення різних за формою та геометрією абразивних інструментів, призначених для обробки сталі, полікристалічних пластинок, лезвійної обробки та іншого. На відміну від алмазу, кубічний нітрид бору не має хімічної спорідненості до заліза тому не взаємодіє з ним хімічно. Дана властивість разом з високою термостійкістю, твердістю, високорозвиненою поверхнею окремих кристалів робить його перспективним абразивним матеріалом.
Але на відміну алмаза при лазерному формуванні інструментальних композитів кубічний нітрид бору має високу здатність до поглинання лазерного випромінювання найбільш поширених промислових лазерів 1.06 мкм та 10.6 мкм. В даній роботі досліджено вплив лазерного випромінювання при прямій та побічній дії на шліфпорошки кубічного нітриду бору різних марок та металізації.
Зерна після обробки збирати та витравляли зі зв’язки (при прямому та побічному опроміненні), промивалися та висушувались. Дослідження проводили за допомогою електронної мікроскопії, локального та інтегрального рентгеноспектрального елементного аналізу на скануючому електроному мікроскопі ZEISS EVO 50 XVP, скомплектованого енергодисперсним аналізатором рентгеновських спектрів INSA Pente FETх3 HKL CHANNEL-5 для дифракції електронів виробництва фірми OXFORD.
Додатково вивчався вплив захисного середовища на зниження окислення в зоні лазерної обробки.
Встановлено, що використання додаткової металізації зерен шліфпорошків кубічного нітриду бору дозволяє підвищити термостійкість зерен при прямому та побічному нагріванні, покращити розподіл хімічних елементів, збільшити щільність охоплення зерен зв’язкою. Додатково металізація зерен дозволить розміщувати кубічний нітрид бору програмовано у зв’язці, що підвищить абразивні властивості інструмента.
Ключові слова
Посилання
1. Вплив модифікації поверхні зерен надтвердих матеріалів на фізико-механічні властивості композитів / [Головко Л.Ф., Гончарук О.О., Лутай А.Н., Сороченко В.Г.] // Матеріали VI Міжнародна науково-технічна web-конференція "Композиційні матеріали: тези доповіді. – 2013. – С. 25-27.
2. Вплив лазерного випромінювання на міцність металізованих шліфпорошків кубічного нітриду бору при статичному навантаженні / [Головко Л.Ф., Гончарук О.О., Лутай А.Н., Сороченко В.Г., Блощицін М.С.] // Матеріали VI Міжнародна науково-технічна web-конференція "Композиційні матеріали": тези доповіді. – 2014. – С. 11-14.
3. Гончарук О.О. Вплив лазерного опромінення з різною довжиною хвилі на міцністні характеристики кубічного нітриду бору / О.О. Гончарук, Л.Ф. Головко, О.Д. Кагляк, А.М. Лутай, Сороченко В.Г. // Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Збірник наукових праць. – Харків: НТУ «ХПІ» – 2012. – №33 – С. 37-44.
4. Дуда Т.М. Эффективные покрытия для порошков алмаза и КНБ, их структурные особенности и области промышленного применения / Т.М. Дуда // Синтез, спекание и свойства сверхтвердых материалов. – К. : ИСМ НАН Украины, 2005. – С. 86–95.
5. Гончарук О.О. Вплив лазерного опромінення з довжиною хвилі 1,06 мкм на фазовий склад і міцність КНБ / Технологический аудит и резервы производства. – 2012. – № 6/3 (8). – С. 3-4.
6. Гончарук О.О. Визначення оптимальних умов лазерного формування інструментального шару абразивних інструментів / [Л.Ф. Головко, А.М. Лутай, О.Д. Кагляк, О.О. Гончарук.] // Східно-Європейський журнал передових технологій. – 2012. – № 6/5(60). – С. 28-31.
5. Rommela, D., Scherma, F., Kuttnerb, C., Glatzela, U.: Laser cladding of diamond tools: Interfacial reactions of diamond and molten metal. Surface and Coatings Technology A (2016). https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2016.02.014.
6. Goncharuk A. A. The influence of laser radiation on the stability of cubic boron nitride. X International Scientific and Technical Web-Conference "Composite Materials". http://htkm.kpi.ua/conferenc-ua-2017.html (2017). Access to May 1, 2017
7. Azarhoushang Bahman, Zahedi Ali. Laser conditioning and structuring of grinding tools-a review[J]. Advances in Manufacturing, 2017, 5(1): 35-49.