Україна
Щоб брати участь в обговореннях потрібно авторизуватися.
Увійти
Матеріали на основі кубічного нітриду бору
Матеріали на основі кубічного нітриду бору
МАТЕРІА́ЛИ НА ОСНО́ВІ КУБІ́ЧНОГО НІТРИ́ДУ БО́РУ Кубіч. нітрид бору є основою широкої галузі вироб-ва надтвердих матеріалів, з нього виготовляють полікристалічні та композиц. матеріали, відомі на світ. ринку як інструм. матеріали PCBN. За масштабом застосування в інструм. вироб-ві вони не поступаються алмаз. полікристаліч. матеріалам. Перевагами PCBN є більш висока термічна стійкість, а також хім. нейтральність до сплавів на основі Fe, тому PCBN як інструм. матеріал не має конкурентів у лезовому інструменті для оброблення вуглецевих і легов. сталей, чавунів, багатьох високолегов. спецсплавів. Нітрид бору може існувати у вигляді кількох поліморф. модифікацій, які відрізняються одна від одної будовою кристаліч. ґратки. Відомі дві графітоподібні модифікації нітриду бору – гексагональна (hBN) та ромбоедрична (rBN), а також дві алмазоподібні – кубічна (сфалеритна, cBN) і гексагональна (вюрцитна, wBN). Стабільною при нормал. умовах є гексагонал. графітоподібна, при високих тисках – кубічна (сфалеритна), дві ін. модифікації метастабільні в усьому діапазоні тисків і т-р. В основі технології одержання PCBN лежать 3 фіз.-хім. процеси: фазовий перехід hBN → cBN; фазовий перехід wBN → cBN; спікання частинок cBN. Нині найпоширенішим є третій спосіб. Технол. операції, необхідні для одержання PCBN, зокрема й спікання порошків кубіч. нітриду бору, пов'язані з використанням техніки високих тисків (до 10 ГПа) і високих т-р (до 3000 К), відповід. апаратів високого тиску (АВТ) та методик контролю р, Т-параметрів в їхньому робочому об'ємі. Перші композити PCBN (BZN-compact) одержали в 1970-х рр. у США. 1972 у СРСР розробили полікристали кубіч. нітриду бору Ельбор-Р (РФ), Гексаніт-Р, пізніше – Ісміт (обидва – Україна), Бєлбор (Білорусь), ПТНБ (РФ). У 1970–80-х рр. створ. багато видів полікристалів на основі щільних модифікацій нітриду бору. Вони відрізнялися за технологією одержання, структурою та осн. фіз.-мех. характеристиками. Спочатку за мету ставили створити матеріал із максимально можливими твердістю та в'язкістю руйнування. При цьому передбачалося, що сфери застосування таких матеріалів будуть надзвичайно широкими (вся гама загартованих сталей, чавунів, спецсплавів, ін. важкооброблювані матеріали). У 1980-х рр. PCBN класифікували за способом одержання. Зокрема Ель-бор-Р, Ельбор-РМ, Бєлбор, Ісміт-1 виготовляли прямим перетворенням hBN → cBN. За межами СРСР такі матеріали не виробляли. Гексаніт-Р, ПТНБ, Вюрцин (Японія) випускали прямим перетворенням wBN → cBN (повним або частковим). Найпоширенішим способом було спікання порошків cBN, яким виготовляли матеріали BZN, Мегадаймонд (США), Амборит (Пд.-Афр. Респ.), BN-200 і Q-боніт (Японія), Ісміт-2 і Киборит-1 (Україна), Композит-05 і Ніборит (РФ). У більшості випадків спікання порошків кубіч. нітриду бору проводили з активуючими домішками, одержані матеріали були багатофазними. Після появи матеріалу Амборит фірми «De Beers» (від 2002 – «Element Six») підходи до розроблення нових матеріалів почали змінюватися. Відтоді створюють матеріали з відповід. структурою та властивостями для потреб тієї чи ін. галузі. Прийнято Міжнар. стандарт ISO 513:2001 зі специфікації та застосування твердих інструм. матеріалів.
Коментарі 3