Vývoj a technický trend materiálů keramických vložek

Vývoj a technický trend keramických materiálů čepelí

Při obrábění se nástroji vždy říkalo „průmyslově vyrobené zuby“ a řezný výkon materiálu nástroje je jedním z klíčových faktorů určujících jeho efektivitu výroby, výrobní náklady a kvalitu zpracování. Správná volba materiálu řezného nástroje je proto Důležité, keramické nože se svou vynikající tepelnou odolností, odolností proti opotřebení a chemickou stabilitou vykazují výhody, se kterými se tradiční nástroje nemohou rovnat v oblasti vysokorychlostního řezání a řezání obtížně -strojní materiály a hlavními surovinami keramických nožů jsou Al a Si. O bohatém obsahu v zemské kůře lze říci, že je nevyčerpatelný a nevyčerpatelný. Vyhlídky použití nových keramických nástrojů jsou proto velmi široké.

Nejprve typ keramických nástrojů

Pokrok v oblasti keramických nástrojových materiálů je zaměřen na zlepšení výkonu tradičních nástrojových keramických materiálů, zušlechťování zrn, kompaundování komponent, povlakování, zlepšování procesu slinování a vývoj nových produktů s cílem získat odolnost vůči vysokým teplotám, odolnost proti opotřebení a odolnost. Vynikající výkon při třískání a může vyhovět potřebám vysokorychlostního přesného obrábění. Henan Institute of Superhard Materials může zhruba rozdělit keramické nástrojové materiály do tří kategorií: oxid hlinitý, nitrid křemíku a nitrid boru (nástroje z kubického nitridu boru). V oblasti řezání kovů jsou keramické čepele z oxidu hlinitého a keramické čepele z nitridu křemíku souhrnně označovány jako keramické čepele; v anorganických nekovových materiálech patří materiály kubického nitridu boru do velké třídy keramických materiálů. Následují charakteristiky tří typů keramiky.

(1) Keramika na bázi oxidu hlinitého (Al2O3): Ni, Co, W nebo podobně se přidává jako pojivový kov ke keramice na bázi karbidu a pevnost vazby mezi oxidem hlinitým a karbidem se může zlepšit. Má dobrou odolnost proti opotřebení a tepelnou odolnost a jeho chemickou stabilitu při vysokých teplotách nelze snadno interdifikovat nebo chemicky reagovat se železem. Keramické frézy na bázi oxidu hlinitého mají proto nejširší rozsah použití, vhodné pro ocel a litinu. Vysokorychlostní obrábění jeho slitin; díky zlepšené odolnosti proti tepelným šokům lze použít i pro frézování nebo hoblování při přerušovaných řezných podmínkách, není však vhodný pro zpracování hliníkových slitin, titanových slitin a niobových slitin, jinak je náchylný k chemickému opotřebení.

(2) Keramický řezák na bázi nitridu křemíku (Si3N4): Jedná se o keramiku vyrobenou přidáním vhodného množství karbidu kovu a činidla zpevňujícího kov do matrice nitridu křemíku a použitím kompozitního zpevňovacího efektu (označovaného také jako disperze). posilující účinek). Vyznačuje se vysokou tvrdostí, dobrou odolností proti opotřebení, dobrou tepelnou odolností a odolností proti oxidaci a chemická reakce mezi nitridem křemíku a uhlíkovými a kovovými prvky je malá a faktor tření je také nízký. Vhodné pro dokončovací, polodokončovací, dokončovací nebo polodokončovací.

(3) Keramika z nitridu boru (kubický nitrid boru řezačka): vysoká tvrdost, odolnost proti opotřebení, dobrá tepelná odolnost, dobrá tepelná stabilita, dobrá tepelná vodivost, nízký koeficient tření a malý koeficient lineární roztažnosti. Například nástroj Hualing z kubického nitridu bóru BN-S20 se používá pro hrubování kalené oceli, třída BN-H10 se používá pro vysokorychlostní dokončovací kalenou ocel, třída BN-K1 je zpracovaná litina s vysokou tvrdostí, BN-S30 vysokorychlostní řezání jasan Litina je ekonomičtější než keramické vložky.

Za druhé, vlastnosti keramických nástrojů

Vlastnosti keramických nástrojů: (1) dobrá odolnost proti opotřebení; (2) vysoká teplotní odolnost, dobrá červená tvrdost; (3) Trvanlivost nástroje je několikrát nebo dokonce několikrát vyšší než u tradičních nástrojů, což snižuje počet výměn nástrojů během zpracování, zajišťuje malý kužel avysoká přesnost obráběného obrobku; (4) lze nejen použít pro hrubování a dokončování materiálů s vysokou tvrdostí, ale také pro obrábění s velkým dopadem, jako je frézování, hoblování, přerušované řezání a hrubování polotovaru; (5) Když je keramická čepel řezána, tření s kovem je malé, řezání není snadné připevnit k čepeli, není snadné nastat nahromaděná hrana a lze provádět vysokorychlostní řezání.

Ve srovnání s břitovými destičkami ze slinutého karbidu mohou keramické břitové destičky odolávat vysokým teplotám 2000 °C, zatímco tvrdé slitiny měknou při 800 °C; takže keramické nástroje mají vyšší teplotní chemickou stabilitu a lze je řezat vysokou rychlostí, ale nevýhodou jsou keramické břitové destičky. Pevnost a houževnatost jsou nízké a snadno se zlomí. Později byla zavedena keramika z nitridu boru (dále jen nástroje z kubického nitridu boru), která se používá především pro soustružení, frézování a vyvrtávání supertvrdých materiálů. Tvrdost břitů z kubického nitridu bóru je mnohem vyšší než u keramických břitových destiček. Pro svou vysokou tvrdost se mu také říká supertvrdý materiál s diamantem. Běžně se používá ke zpracování materiálů s tvrdostí vyšší než HRC48. Má vynikající tvrdost při vysokých teplotách - až 2000 °C, je sice křehčí než čepele ze slinutého karbidu, ale má výrazně zlepšenou rázovou houževnatost a odolnost proti drcení ve srovnání s keramickými nástroji z oxidu hlinitého. Některé speciální nástroje z kubického nitridu boru (jako Huachao Super Hard BN-K1 a BN-S20) navíc vydrží třískové zatížení při hrubovacím obrábění a dokážou odolat nárazům přerušovaného obrábění a dokončování. Opotřebení a řezné teplo, tyto vlastnosti mohou splnit obtížné zpracování kalené oceli a litiny s vysokou tvrdostí pomocí nástrojů z kubického nitridu boru.