Effect of AlN and TiN coatings on thermal and stress state of Si3N4‒TiC ceramics surface layer under heat flow conditions ; Влияние покрытий AlN и TiN на тепловое и напряженное состояние поверхностного слоя Si3N4‒TiC-керамики в условиях теплового потока

Functional nanomaterials Ltd.

2022

Novye Ogneupory (New Refractories) (E-Journal) / Новые огнеупоры

application/pdf

https://newogneup.elpub.ru/jour/article/view/1786/1470; Bocanegra-Bernal, M. H. Mechanical properties of silicon nitride-based ceramics and its use in structural applications at high temperatures / M. H. BocanegraBernal, Branko Matovic // Mater. Sci. Eng., A. ― 2010. ― Vol. 527, № 6. ― Р. 1314‒1338.; Kuzin, Valery V. A new generation of ceramic tools / Valery V. Kuzin, Sergey N. Grigor’ev, David R. Burton [et al.] // Proceedings of the 10h International Conference on Manufacturing Research ICMR-2012, 2012. ― Р. 523‒528.; Bhattacharyya, Somnath. The evolution of amorphous grain boundaries during in-situ heating experiments in Lu–Mg doped Si3N4 / Somnath Bhattacharyya, Anandh Subramaniam, Christoph T. Koch [et al.] // Mater. Sci. Eng., A. ― 2006. ― Vol. 422, № 1/2. ― Р. 92‒101.; Guo, Gangfeng. Direct measurement of residual stresses and their effects on the microstructure and mechanical properties of heat-treated Si3N4 ceramics II: with CeO2 as a single additive / Gangfeng Guo, Jianbao Li, Xiaozhan Yang [et al.] // Acta Mater. ― 2007. ― Vol. 55, № 9. ― Р. 3245‒3251.; Gondar, Ernest. Verification of the stresses developed in silicon nitride by repeated thermal shocks / Ernest Gondar, Tomas Hlava, Miroslav Rosko // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2006. ― Vol. 26, № 9. ― Р. 1743‒1752.; Kuzin, V. V. Wear of tools from nitride ceramics when machining nickel-based alloys / V. V. Kuzin, M. A. Volosova, M. Yu. Fedorov // J. Frict. Wear. ― 2013. ― Vol. 34, № 3. ― Р. 199‒203. Кузин, В. В. Износ инструментов из нитридной керамики при обработке никелевых сплавов / В. В. Кузин, М. А. Волосова, М. Ю. Федоров // Трение и износ. ― 2013. ― Т. 34, № 3. ― С. 265‒271.; Kuzin, V. V. Effectiveness of the nitride ceramic cutting tools in machining the gray irons / V. V. Kuzin // Russ. Eng. Res. ― 2004. ― Vol. 24, № 5. ― Р. 21‒27. Кузин, В. В. Работоспособность режущих инструментов из нитридной керамики при обработке чугунов / В. В. Кузин // Вестник машиностроения. ― 2004. ― № 5. ― С. 39‒43.; Dobrzanski, L. A. Tribological properties of the PVD and CVD coatings deposited onto the nitride tool ceramics / L. A. Dobrzanski, D. Pakuła, A. Kriz [et al.] // J. Mater. Process. Technol. ― 2006. ― Vol. 175, № 1‒3. ― Р. 179‒185.; Miyazakia, Hiroyuki. Effect of high temperature cycling on both crack formation in ceramics and delamination of copper layers in silicon nitride active metal brazing substrates / Hiroyuki Miyazakia, Shoji Iwakiri, Kiyoshi Hirao [et al.] // Ceram. Int. ― 2017. ― Vol. 43, № 6. ― Р. 5080‒5088.; Martinho, R. P. Wear behaviour of uncoated and diamond coated Si3N4 tools under severe turning conditions / R. P. Martinho, F. J. G. Silva, A. M. Baptista // Wear. ― 2007. ― Vol. 263, № 7‒12. ― Р. 1417‒1422.; Grigoriev, S. The stress-strained state of ceramic tools with coating / S. Grigoriev, V. Kuzin, D. Burton [et al.] // Proceedings of the 37th International MATADOR Conference, 2013. ― P. 181‒184.; Guicciardi, S. Effects of testing temperature and thermal treatments on some mechanical properties of a Si3N4‒TiN composite / S. Guicciardi, C. Melandri, V. Medri [et al.] // Mater. Sci. Eng., A. ― 2003. ― Vol. 360, № 1/2. ― Р. 35‒45.; Tian, Xianhua. High temperature mechanical properties of Si3N4 / (W, Ti) C graded nano-composite ceramic tool material / Xianhua Tian, Jun Zhao, Shuting Lei [et al.] // Ceram. Int. ― 2018. ― Vol. 44, № 6. ― Р. 7128‒7133.; Zheng, Guangming. Thermal shock and thermal fatigue resistance of sialon‒Si3N4 graded composite ceramic materials / Guangming Zheng, Jun Zhao, Chao Jia [et al.] // Int. J. Refract. Met. Hard Mater. ― 2012. ― Vol. 35. ― Р. 55‒61.; Miyazakia, Hiroyuki. Improved resistance to thermal fatigue of active metal brazing substrates for silicon carbide power modules using tough silicon nitrides with high thermal conductivity / Hiroyuki Miyazakia, You Zhou, Shoji Iwakiri [et al.] // Ceram. Int. ― 2018. ― Vol. 44, № 8. ― Р. 8870‒8876.; Lin, H. T. Mechanical reliability evaluation of silicon nitride ceramic components after exposure in industrial gas turbines / H. T. Lin, M. K. Ferber // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2002. ― Vol. 22, № 14‒15. ― Р. 2789‒2797.; Lengauer, Markus. Silicon nitride tools for the hot rolling of high-alloyed steel and superalloy wires ― crack growth and lifetime prediction / Markus Lengauer, Robert Danzer // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2008. ― Vol. 28, № 11. ― Р. 2289‒2298.; Danzer, Robert. Silicon nitride materials for hot working of high strength metal wires / Robert Danzer, Markus Lengauer // Engineering Failure Analysis. ― 2010. ― Vol. 17, № 3. ― Р. 596‒606.; Fujita, Saho. Degradation evaluation of Si3N4 ceramic surface layer in contact with molten Al using microcantilever beam specimens / Saho Fujita, Junichi Tatami, Tsukaho Yahagi [et al.] // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2017. ― Vol. 37, № 14. ― Р. 4351‒4356.; Liao, Shengjun. Thermal conductivity and mechanical properties of Si3N4 ceramics with binary fluoride sintering additives / Shengjun Liao, Lijuan Zhou, Changxi Jiang [et al.] // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2021. ― Vol. 41, № 14. ― Р. 6971‒6982.; Pakuła, D. Structure and properties of multicomponent coatings deposited onto sialon tool ceramics / D. Pakuła // Archives of Materials Science and Engineering. ― 2011. ― Vol. 52, № 1. ― Р. 54‒60.; Кузин, В. В. Значимость покрытий AlN и TiN для контролируемой трансформации напряженного состояния поверхностного слоя Si3N4‒TiC-керамики в условиях силового нагружения / В. В. Кузин, С. Н. Григорьев, М. А. Волосова [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2022. ― № 3. ― С. 62‒68.; https://newogneup.elpub.ru/jour/article/view/1786

10.17073/1683-4518-2022-4-57-63

https://newogneup.elpub.ru/jour/article/view/1786
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2022-4-57-63

Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). ; Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).

edsbas.259064AA