Desarrollo y tendencia técnica de materiales de insertos cerámicos.

Desarrollo y tendencia técnica de materiales de cuchillas de cerámica.

En el mecanizado, la herramienta siempre se ha llamado "dientes fabricados industrialmente", y el rendimiento de corte del material de la herramienta es uno de los factores clave que determinan su eficiencia de producción, costo de producción y calidad de procesamiento. Por lo tanto, la elección correcta del material de la herramienta de corte es importante. Los cuchillos cerámicos, con su excelente resistencia al calor, resistencia al desgaste y estabilidad química, muestran las ventajas que las herramientas tradicionales no pueden igualar en el campo del corte de alta velocidad y el corte difícil de -Los materiales de la máquina, y las principales materias primas de los cuchillos de cerámica son Al y Si. Se puede decir que el rico contenido en la corteza terrestre es inagotable e inagotable. Por lo tanto, la perspectiva de aplicación de las nuevas herramientas cerámicas es muy amplia.

En primer lugar, el tipo de herramientas de cerámica.

El progreso de los materiales cerámicos para herramientas se centra en mejorar el rendimiento de los materiales cerámicos para herramientas tradicionales, refinar granos, componer componentes, recubrir, mejorar el proceso de sinterización y desarrollar nuevos productos, para obtener resistencia a altas temperaturas, resistencia al desgaste y resistencia. Excelente rendimiento de astillado y puede satisfacer las necesidades de mecanizado de precisión de alta velocidad. El Instituto de Materiales Superduros de Henan puede dividir aproximadamente los materiales de las herramientas de cerámica en tres categorías: alúmina, nitruro de silicio y nitruro de boro (herramientas de nitruro de boro cúbico). En el campo del corte de metales, las hojas de cerámica de alúmina y las hojas de cerámica de nitruro de silicio se denominan colectivamente hojas de cerámica; en materiales inorgánicos no metálicos, los materiales de nitruro de boro cúbico pertenecen a una gran clase de materiales cerámicos. Las siguientes son las características de los tres tipos de cerámica.

(1) Cerámica a base de alúmina (Al2O3): se agrega Ni, Co, W o similar como metal aglutinante a la cerámica a base de carburo, y se puede mejorar la fuerza de unión entre la alúmina y el carburo. Tiene buena resistencia al desgaste y resistencia al calor, y su estabilidad química a altas temperaturas no es fácil de interdif o reacción química con hierro. Por lo tanto, los cortadores cerámicos a base de alúmina tienen el rango de aplicación más amplio, adecuados para acero y hierro fundido. Mecanizado de alta velocidad de sus aleaciones; debido a la resistencia mejorada al choque térmico, también se puede usar para fresar o cepillar en condiciones de corte interrumpido, pero no es adecuado para procesar aleaciones de aluminio, aleaciones de titanio y aleaciones de niobio, de lo contrario, es propenso al desgaste químico.

(2) Cortador de cerámica a base de nitruro de silicio (Si3N4): es una cerámica hecha agregando una cantidad adecuada de carburo de metal y un agente de refuerzo de metal a una matriz de nitruro de silicio, y utilizando un efecto de refuerzo compuesto (también conocido como dispersión efecto fortalecedor). Se caracteriza por una alta dureza, buena resistencia al desgaste, buena resistencia al calor y resistencia a la oxidación, y la reacción química entre el nitruro de silicio y los elementos de carbono y metal es pequeña, y el factor de fricción también es bajo. Adecuado para acabado, semiacabado, acabado o semiacabado.

(3) Cerámica de nitruro de boro (cortador de nitruro de boro cúbico): alta dureza, resistencia al desgaste, buena resistencia al calor, buena estabilidad térmica, buena conductividad térmica, bajo coeficiente de fricción y pequeño coeficiente de expansión lineal. Por ejemplo, el grado BN-S20 de la herramienta de nitruro de boro cúbico de Hualing se usa para el desbaste de acero endurecido, el grado BN-H10 se usa para el acabado de acero endurecido de alta velocidad, el grado BN-K1 se procesa con hierro fundido de alta dureza, el grado BN-S30 de corte de alta velocidad ceniza El hierro fundido es más económico que los insertos de cerámica.

En segundo lugar, las características de las herramientas de cerámica.

Las características de las herramientas de cerámica: (1) buena resistencia al desgaste; (2) resistencia a altas temperaturas, buena dureza roja; (3) la durabilidad de la herramienta es varias o incluso varias veces mayor que las herramientas tradicionales, lo que reduce la cantidad de cambios de herramienta durante el procesamiento, lo que garantiza una conicidad pequeña yalta precisión de la pieza a mecanizar; (4) no solo se puede utilizar para desbaste y acabado de materiales de alta dureza, sino también para mecanizado con gran impacto, como fresado, cepillado, corte interrumpido y desbaste en blanco; (5) Cuando se corta la hoja de cerámica, la fricción con el metal es pequeña, el corte no es fácil de adherir a la hoja, el borde acumulado no es fácil de producir y se puede realizar un corte de alta velocidad.

En comparación con los insertos de carburo cementado, los insertos de cerámica pueden soportar altas temperaturas de 2000 °C, mientras que las aleaciones duras se vuelven blandas a 800 °C; por lo tanto, las herramientas de cerámica tienen una estabilidad química a mayor temperatura y se pueden cortar a alta velocidad, pero la desventaja son las inserciones de cerámica. La fuerza y ​​la tenacidad son bajas y fáciles de romper. Posteriormente, se introdujeron las cerámicas de nitruro de boro (en adelante, herramientas de nitruro de boro cúbico), que se utilizan principalmente para tornear, fresar y taladrar materiales superduros. La dureza de los cortadores de nitruro de boro cúbico es mucho mayor que la de los insertos de cerámica. Por su alta dureza, también se le llama material superduro con diamante. Se utiliza comúnmente para procesar materiales con una dureza superior a HRC48. Tiene una excelente dureza a altas temperaturas, hasta 2000 °C, aunque es más frágil que las hojas de carburo cementado, pero ha mejorado significativamente la resistencia al impacto y al aplastamiento en comparación con las herramientas de cerámica de alúmina. Además, algunas herramientas especiales de nitruro de boro cúbico (como Huachao Super Hard BN-K1 y BN-S20) pueden soportar la carga de virutas del mecanizado de desbaste y el impacto del mecanizado y acabado intermitentes. El desgaste y el calor de corte, estas características pueden satisfacer el difícil procesamiento de acero templado y hierro fundido de alta dureza con herramientas de nitruro de boro cúbico.