Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Kompozyty

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: kompozyt diament-Ti3SiC2

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Projektowanie tworzyw z gradientem rozmieszczenia faz otrzymywanych metodą zagęszczania w ultrawirówce

Rozmus M., Mitiuszew W., Jaworska L, Rylko N.

Kompozyty

2008

R. 8, nr 1

64-69

Kompozyty polikrystalicznego diamentu PCD są okrągłymi dyskami składającymi się z cienkiej warstwy polikrystalicznego diamentu związanego z warstwą podłożową z węglika spiekanego. Dostępne komercyjnie PCD są zazwyczaj wytwarzane przez wysokociśnieniowe spiekanie proszków diamentowych z kobaltową fazą wiążącą. Obecność kobaltu aktywuje proces grafityzacji diamentu. Różnica rozszerzalności temperaturowej warstwy PCD i podłoża z węglika spiekanego może powodować wystąpienie naprężeń szczątkowych i następnie delaminację materiału. Modyfikacja właściwości tego materiału jest możliwa przez zastosowanie odpowiedniego rodzaju materiału fazy wiążącej, na przykład Ti3SiC2, który wykazuje pseudoplastyczne właściwości. Celem badań było wykonanie matematycznych obliczeń rozkładu faz dla materiałów gradientowych diament-Ti3SiC2, które były weryfikowane z rozkładem faz w kompozytach po procesie spiekania techniką HP-HT. W pracy zaproponowano algorytm do opisu sedymentacji grup sferycznych cząstek o różnorodnych rozmiarach i z różnorodnych materiałów. Główne obliczenia dla tego układu i prawdziwych warunków procesu zagęszczania wirówkowego HCP są wykonane za pomocą równania Barnea-Mizrahi. Proces osadzania dla układu diament-Ti3SiC2 przeprowadzono w ultrawirówce UP 65M z prędkością obrotową rotora 20 000 obr/min. Rozkład rozmiarów ziaren dla proszków diamentu i Ti3SiC2 zmierzono z użyciem aparatury Shimadzu. Rozkład twardości dla kompozytu diamentowego z gradientem składu fazowego zmierzono i porównano do koncentracji diamentu i węglika W, zależnej od czasu opadania proszków t diamentu i węglika oraz od odległości.

The polycrystalline diamond PCD compacts are a round disks composite of a thin layer of sintered polycrystalline diamond bonded to a cemented tungsten carbide substrate. Commercially available PCD are usually made by high pressure sintering diamond powders with the cobalt bonding phase. The existence of cobalt promotes the graphitisation process of diamond. The differential thermal expansion of PCD layer and tungsten carbide substrate may result in residual stresses and next, delamination of material. Modification properties of these materials is possible using suitable kind of the bonding phase material, for example the ceramics Ti3SiC2 material, which is exhibiting pseudoplastics behaviour. The aim of the research was execution of mathematical calculations of the phases distribution for the phase graded diamond - Ti3SiC2 compacts which were verified with phases distribution in compacts after the high pressure - high temperature sintering process. An algorithm to describe sedimentation of the group of spherical particles of different sizes and different materials was proposed. Main calculations for this system and for real conditions of the high-speed centrifugal compaction process are made using the Barnea-Mizrahi equation. Deposition process for diamond - Ti3SiC2 was carried out using the ultra centrifuge UP 65M with rotational speed of 20 000 rpm. Particle size distribution for the diamond and Ti3SiC2 powders were measured using Shimadzu apparatus. Hardness distribution for diamonds composite with phase composition gradient was measured and compared to the concentration of diamond and carbide W for diamond and Ti3SiC2 powders dependence on distance.

Kompozyty diamentowe z ceramiczną fazą wiążącą - modyfikacja mikrostruktury w aspekcie łączenia z korpusem narzędzia

Jaworska L., Rozmus M., Twardowska A., Królicka B.

Kompozyty

2006

R. 6, nr 3

3-7

Jednym z najlepszych i coraz powszechniej stosowanych materiałów narzędziowych jest diament. Wyróżniamy trzy podstawowe grupy materiałów diamentowych: polikrystaliczne spieki diamentowe PCD, warstwy diamentowe otrzymywane metodami CVD oraz monokryształy diamentu naturalnego i syntetycznego. Największe znaczenie dla obróbki skrawaniem mają materiały PCD. Modyfikacja ich właściwości jest możliwa poprzez zastosowanie odpowiedniego rodzaju fazy wiążącej, np. tworzywa ceramicznego Ti3SiC2, charakteryzującego się pseudoplastycznymi właściwościami. Wprowadzając ten materiał w ilości 30% masy, otrzymano materiał o wysokim współczynniku odporności na kruche pękanie K(IC) wynoszącym 8 MPa x m1/2 , i przeszło trzykrotnie wyższej wartości wytrzymałości na ściskanie średnicowe, a także o zwiększonej odporności temperaturowej w stosunku do najczęściej wytwarzanych materiałów z kobaltową fazą wiążącą. Zastosowanie Ti3SiC2 jako fazy wiążącej diament w materiale o mikrostrukturze gradientowej pozwoli na bezpośrednie spajanie ostrza skrawającego z korpusem narzędzia bez konieczności stosowania warstwy pośredniej w postaci węglika spiekanego. Przedstawiono wyniki wstępnych prób zagęszczania materiału o strukturze gradientowej metodą wirówkową. Materiał gradientowy zapewni narzędziu skrawającemu twardą, odporną na zużycie ścierne warstwę powierzchniową i podłoże umożliwiające lutowanie.

One of the most popular tools materials is diamond. Currently there are three groups of diamond based cutting tool materials available namely polycrystalline diamond compacts PCD, CVD diamond and single crystal natural and synthetic diamond. The most significance for machining have PCD materials. The PCD compacts are a round disks comprising a thin layer of sintered polycrystalline diamond bonded to a cemented tungsten carbide substrate (Fig. 1). Commercially available PCD are usually made by high pressure sintering diamond powders with the cobalt bonding phase. The existence of cobalt promotes the graphitisation process of diamond. The differential thermal expansion of PCD layer and tungsten carbide substrate may result in residual stresses and next, delamination of material. Modification properties of these materials are possible using suitable kind of the bonding phase material, for example the ceramics Ti3SiC2 material, which is exhibiting pseudoplastics behaviour. The 30 wt. % Ti3SiC2 addition to the diamond composite is resulted high fracture toughness, K\c is 8 MPa x m1/2, compressive strength is three times more than for compacts with the cobalt bonding phase (Table 1). The thermal resistance of these materials were increased also. The decomposition of Ti3SiC2 takes place during the high pressure sintering process (Fig. 2). Observations of microstructure of prepared composites showed that mixing diamond and Ti3SiC2 powder produces composites of very low porosity (Fig. 3) and indicated that the bonding material has a multiphase composition (Fig. 4). Using the Ti3SiC2 bonding phase in the gradient composition material allows for the direct brazing of the edge to the tools body without intermediate sintered carbides layer. These functional graded materials will provide the cutting tools hard, wear resistant surface and good brazing substrate. The grading material was compacted using the centrifugal method.