Desenvolupament i tendència tècnica dels materials d'insercions ceràmiques

Desenvolupament i tendència tècnica de materials de fulla ceràmica

En el mecanitzat, l'eina sempre s'ha anomenat "dents fabricades industrialment", i el rendiment de tall del material de l'eina és un dels factors clau que determina la seva eficiència de producció, cost de producció i qualitat de processament. Per tant, l'elecció correcta del material de l'eina de tall és important, els ganivets de ceràmica, amb la seva excel·lent resistència a la calor, resistència al desgast i estabilitat química, mostren els avantatges que les eines tradicionals no poden igualar en el camp del tall d'alta velocitat i difícil de tallar. -materials de la màquina, i les principals matèries primeres dels ganivets de ceràmica són Al i Si. Es pot dir que el ric contingut de l'escorça terrestre és inesgotable i inesgotable. Per tant, la perspectiva d'aplicació de noves eines ceràmiques és molt àmplia.

En primer lloc, el tipus d'eines de ceràmica

El progrés dels materials d'eina ceràmica se centra a millorar el rendiment dels materials ceràmics d'eines tradicionals, refinar grans, compostos de components, recobriment, millorar el procés de sinterització i desenvolupar nous productes, per tal d'obtenir resistència a altes temperatures, resistència al desgast i resistència. Excel·lent rendiment de trituració i pot satisfer les necessitats de mecanitzat de precisió d'alta velocitat. Henan Institute of Superhard Materials pot dividir aproximadament els materials d'eines ceràmiques en tres categories: alúmina, nitrur de silici i nitrur de bor (eines de nitrur de bor cúbic). En el camp del tall de metalls, les fulles de ceràmica d'alúmina i les fulles de ceràmica de nitrur de silici s'anomenen col·lectivament fulles de ceràmica; en materials inorgànics no metàl·lics, els materials de nitrur de bor cúbic pertanyen a una gran classe de materials ceràmics. A continuació es mostren les característiques dels tres tipus de ceràmica.

(1) Ceràmica a base d'alúmina (Al2O3): s'afegeix Ni, Co, W o similars com a metall aglutinant a la ceràmica basada en carbur, i es pot millorar la força d'unió entre l'alúmina i el carbur. Té una bona resistència al desgast i resistència a la calor, i la seva estabilitat química a alta temperatura no és fàcil d'interdif ni de reacció química amb el ferro. Per tant, els talladors de ceràmica a base d'alúmina tenen el rang d'aplicació més ampli, adequats per a acer i ferro colat. Mecanitzat d'alta velocitat dels seus aliatges; a causa de la millora de la resistència al xoc tèrmic, també es pot utilitzar per fresar o planejar en condicions de tall interromputs, però no és adequat per processar aliatges d'alumini, aliatges de titani i aliatges de niobi, en cas contrari és propens al desgast químic.

(2) Talla ceràmica basada en nitrur de silici (Si3N4): és una ceràmica feta afegint una quantitat adequada de carbur metàl·lic i un agent de reforç metàl·lic a una matriu de nitrur de silici i utilitzant un efecte de reforç compost (també conegut com a dispersió). efecte de reforç). Es caracteritza per una alta duresa, bona resistència al desgast, bona resistència a la calor i resistència a l'oxidació, i la reacció química entre el nitrur de silici i els elements de carboni i metall és petita i el factor de fricció també és baix. Apte per a acabats, semiacabats, acabats o semiacabats.

(3) Ceràmica de nitrur de bor (tallador de nitrur de bor cúbic): alta duresa, resistència al desgast, bona resistència a la calor, bona estabilitat tèrmica, bona conductivitat tèrmica, baix coeficient de fricció i petit coeficient d'expansió lineal. Per exemple, l'eina de nitrur de bor cúbic Hualing de grau BN-S20 s'utilitza per desbassar l'acer endurit, el grau BN-H10 s'utilitza per a l'acabat d'acer endurit a alta velocitat, el grau BN-K1 es processa ferro colat d'alta duresa, el grau de tall d'alta velocitat BN-S30 cendra El ferro colat és més econòmic que els inserts de ceràmica.

En segon lloc, les característiques de les eines ceràmiques

Les característiques de les eines de ceràmica: (1) bona resistència al desgast; (2) resistència a alta temperatura, bona duresa vermella; (3) la durabilitat de l'eina és diverses vegades o fins i tot diverses vegades més gran que les eines tradicionals, reduint el nombre de canvis d'eines durant el processament, garantint una petita conicitat ialta precisió de la peça a mecanitzar; (4) no només es pot utilitzar per al desbast i l'acabat de materials d'alta duresa, sinó també per al mecanitzat amb gran impacte, com ara fresat, planxat, tall interromput i desbast en blanc; (5) Quan es talla la fulla de ceràmica, la fricció amb el metall és petita, el tall no és fàcil d'unir a la fulla, la vora acumulada no és fàcil de produir-se i es pot realitzar un tall d'alta velocitat.

En comparació amb les insercions de carbur cimentat, les insercions de ceràmica poden suportar altes temperatures de 2000 ° C, mentre que els aliatges durs es tornen suaus a 800 ° C; de manera que les eines de ceràmica tenen una estabilitat química més alta i es poden tallar a gran velocitat, però el desavantatge són les insercions de ceràmica. La força i la duresa són baixes i fàcils de trencar. Més tard, es van introduir les ceràmiques de nitrur de bor (d'ara endavant anomenades eines de nitrur de bor cúbic), que s'utilitzen principalment per tornejar, fresar i perforar materials superdurs. La duresa dels talladors de nitrur de bor cúbic és molt superior a la de les insercions ceràmiques. A causa de la seva alta duresa, també s'anomena material superdur amb diamant. S'utilitza habitualment per processar materials amb duresa superior a HRC48. Té una excel·lent duresa a alta temperatura: fins a 2000 ° C, tot i que és més fràgil que les fulles de carbur cimentat, però ha millorat significativament la resistència a l'impacte i la resistència a l'aixafament en comparació amb les eines de ceràmica d'alúmina. A més, algunes eines especials de nitrur de bor cúbic (com Huachao Super Hard BN-K1 i BN-S20) poden suportar la càrrega d'encenall de mecanitzat en brut i poden suportar l'impacte del mecanitzat i acabat intermitents. El desgast i la calor de tall, aquestes característiques poden complir amb el difícil processament d'acer endurit i ferro colat d'alta duresa amb eines de nitrur de bor cúbic.