Keraamisten sisäosien materiaalien kehitys ja tekninen suuntaus

Keraamisten terämateriaalien kehitys ja tekninen kehitys

Työstössä työkalua on aina kutsuttu "teollisesti valmistetuiksi hampaiksi", ja työkalumateriaalin leikkaussuorituskyky on yksi avaintekijöistä, jotka määräävät sen tuotantotehokkuuden, tuotantokustannukset ja käsittelyn laadun. Siksi oikea leikkaustyökalun materiaalin valinta on tärkeää, että keraamiset veitset, joilla on erinomainen lämmönkestävyys, kulutuskestävyys ja kemiallinen stabiilisuus, osoittavat ne edut, joita perinteiset työkalut eivät voi verrata nopean leikkauksen ja vaikeasti leikattavien leikkaustarvikkeiden alalla. -konemateriaalit, ja keraamisten veitsien pääraaka-aineet ovat Al ja Si. Maankuoren rikkaan sisällön voidaan sanoa olevan ehtymätön ja ehtymätön. Siksi uusien keraamisten työkalujen käyttömahdollisuudet ovat erittäin laajat.

Ensinnäkin keraamisten työkalujen tyyppi

Keraamisten työkalumateriaalien kehitys keskittyy perinteisten työkalukeraamisten materiaalien suorituskyvyn parantamiseen, rakeiden jalostukseen, komponenttien yhdistämiseen, pinnoittamiseen, sintrausprosessin parantamiseen ja uusien tuotteiden kehittämiseen korkean lämpötilan kestävyyden, kulutuskestävyyden ja kestävyyden saavuttamiseksi. Erinomainen lastutussuorituskyky ja se voi täyttää nopean tarkkuustyöstön tarpeet. Henan Institute of Superhard Materials voi karkeasti jakaa keraamiset työkalumateriaalit kolmeen luokkaan: alumiinioksidi, piinitridi ja boorinitridi (kuutiometriset boorinitridityökalut). Metallinleikkauksen alalla alumiinioksidikeraamisia teriä ja piinitridikeraamisia teriä kutsutaan yhteisesti keraamisiksi teriksi; epäorgaanisissa ei-metallimateriaaleissa kuutiometriset boorinitridimateriaalit kuuluvat suureen keraamisten materiaalien luokkaan. Seuraavat ovat kolmen tyyppisen keramiikan ominaisuudet.

(1) Alumiinioksidi (Al2O3) -pohjainen keramiikka: Ni, Co, W tai vastaava lisätään sideainemetalliksi karbidipohjaiseen keramiikkaan, ja alumiinioksidin ja karbidin välistä sidoslujuutta voidaan parantaa. Sillä on hyvä kulutuskestävyys ja lämmönkestävyys, ja sen kemiallinen stabiilisuus korkeissa lämpötiloissa ei ole helppo diffoida tai kemiallisesti reagoida raudan kanssa. Siksi alumiinioksidipohjaisilla keraamisilla leikkurilla on laajin käyttöalue, joka soveltuu teräkselle ja valuraudalle. Sen metalliseosten nopea työstö; parannetun lämpöiskunkestävyyden ansiosta sitä voidaan käyttää myös jyrsintään tai höyläykseen keskeytyneissä lastuamisolosuhteissa, mutta se ei sovellu alumiiniseosten, titaaniseosten ja niobiumaseosten käsittelyyn, muuten se on altis kemialliselle kulumiselle.

(2) Piinitridi (Si3N4) -pohjainen keraaminen leikkuri: Se on keramiikka, joka on valmistettu lisäämällä sopiva määrä metallikarbidia ja metallinvahvistimia piinitridimatriisiin ja käyttämällä komposiittivahvistavaa vaikutusta (kutsutaan myös dispersioksi) vahvistava vaikutus). Sille on ominaista korkea kovuus, hyvä kulutuskestävyys, hyvä lämmönkestävyys ja hapettumisenkestävyys, ja piinitridin ja hiili- ja metallielementtien välinen kemiallinen reaktio on pieni, ja myös kitkakerroin on alhainen. Soveltuu viimeistelyyn, puoliviimeistelyyn, viimeistelyyn tai puoliviimeistelyyn.

(3) Boorinitridikeramiikka (kuutioinen boorinitridileikkuri): korkea kovuus, kulutuskestävyys, hyvä lämmönkestävyys, hyvä lämmönkestävyys, hyvä lämmönjohtavuus, alhainen kitkakerroin ja pieni lineaarilaajenemiskerroin. Esimerkiksi Hualing-kuutiometristä boorinitridityökalua BN-S20-laatua käytetään karkaistun teräksen rouhintaan, BN-H10-laatua käytetään karkaistun teräksen nopeaan viimeistelyyn, BN-K1-laatua käytetään korkeakovuuden valurautaa, BN-S30-laatua nopea leikkaus. tuhka Valurauta on taloudellisempaa kuin keraamiset sisäosat.

Toiseksi keraamisten työkalujen ominaisuudet

Keraamisten työkalujen ominaisuudet: (1) hyvä kulutuskestävyys; (2) korkean lämpötilan kestävyys, hyvä punainen kovuus; (3) työkalun kestävyys on useita kertoja tai jopa useita kertoja suurempi kuin perinteiset työkalut, mikä vähentää työkalun vaihtojen määrää käsittelyn aikana, mikä varmistaa pienen kartio- jatyöstettävän kappaleen korkea tarkkuus; (4) ei vain voida käyttää korkeakovien materiaalien rouhintaan ja viimeistelyyn, vaan myös suuren iskun aiheuttavaan koneistukseen, kuten jyrsintään, höyläykseen, katkaisuun ja aihion rouhintaan; (5) Kun keraaminen terä leikataan, kitka metallin kanssa on pieni, leikkausta ei ole helppo kiinnittää terään, muodostunutta reunaa ei ole helppo esiintyä ja nopea leikkaus voidaan suorittaa.

Sementoituihin kovametallisisäkkeisiin verrattuna keraamiset sisäosat kestävät korkeita 2000 °C lämpötiloja, kun taas kovametalliseokset pehmenevät 800 °C:ssa; joten keraamisilla työkaluilla on korkeampi lämpötilan kemiallinen stabiilisuus ja niitä voidaan leikata suurella nopeudella, mutta haittana on keraamiset terät. Lujuus ja sitkeys ovat alhaisia ​​ja helposti murtuvia. Myöhemmin esiteltiin boorinitridikeramiikkaa (jäljempänä kuutiometriset boorinitridityökalut), joita käytetään pääasiassa superkovien materiaalien sorvaukseen, jyrsimiseen ja poraukseen. Kuutioisten boorinitridileikkurien kovuus on paljon korkeampi kuin keraamisten terien. Korkean kovuutensa vuoksi sitä kutsutaan myös superkovaksi materiaaliksi, jossa on timanttia. Sitä käytetään yleisesti materiaalien käsittelyyn, jonka kovuus on korkeampi kuin HRC48. Sillä on erinomainen kovuus korkeissa lämpötiloissa - jopa 2000 ° C, vaikka se on hauraampi kuin kovametalliterät, mutta sillä on huomattavasti parempi iskunkestävyys ja iskunkestävyys verrattuna alumiinioksidikeraamisiin työkaluihin. Lisäksi jotkin erityiset kuutiometriset boorinitridityökalut (kuten Huachao Super Hard BN-K1 ja BN-S20) kestävät karkean koneistuksen aiheuttaman lastukuorman ja jaksoittaisen koneistuksen ja viimeistelyn vaikutuksen. Kuluminen ja leikkauslämpö, ​​nämä ominaisuudet voivat vastata karkaistun teräksen ja korkeakovuuden valuraudan vaikeaan käsittelyyn kuutiometreillä boorinitridityökaluilla.