A kerámia betétek anyagok fejlesztése és műszaki trendje

Kerámia pengeanyagok fejlődése és műszaki irányzata

A megmunkálásban a szerszámot mindig is "iparilag gyártott fogaknak" nevezték, és a szerszám anyagának forgácsolási teljesítménye az egyik kulcsfontosságú tényező, amely meghatározza a gyártási hatékonyságot, a gyártási költséget és a feldolgozás minőségét. Ezért a vágószerszám megfelelő anyagának megválasztása Fontos, hogy a kerámia kések kiváló hőállóságukkal, kopásállóságukkal és vegyi stabilitásukkal megmutatják azokat az előnyöket, amelyekkel a hagyományos szerszámok nem férhetnek hozzá a nagy sebességű vágás és a nehezen forgácsolható vágás területén. -gépi anyagok, a kerámia kések fő alapanyagai pedig az Al és a Si. A földkéreg gazdag tartalma kimeríthetetlennek és kimeríthetetlennek mondható. Ezért az új kerámiaszerszámok alkalmazási lehetőségei nagyon szélesek.

Először is, a kerámiaszerszámok típusa

A kerámia szerszámanyagok fejlődése a hagyományos szerszámkerámia anyagok teljesítményének javítására, a szemcsék finomítására, a komponensek összekeverésére, bevonására, a szinterezési folyamat javítására és új termékek kifejlesztésére összpontosul a magas hőmérséklet-állóság, kopásállóság és ellenállás elérése érdekében. Kiváló forgácsolási teljesítmény, és megfelel a nagy sebességű precíziós megmunkálás igényeinek. A Henan Institute of Superhard Materials a kerámia szerszámanyagokat nagyjából három kategóriába sorolhatja: alumínium-oxid, szilícium-nitrid és bór-nitrid (köbös bór-nitrid szerszámok). A fémvágás területén az alumínium-oxid kerámia pengéket és a szilícium-nitrid kerámia pengéket összefoglaló néven kerámia pengéknek nevezik; a szervetlen nemfémes anyagokban a köbös bór-nitrid anyagok a kerámia anyagok nagy osztályába tartoznak. Az alábbiakban ismertetjük a három kerámiatípus jellemzőit.

(1) Alumínium-oxid (Al2O3) alapú kerámia: Ni, Co, W vagy hasonló anyagokat adnak kötőanyagként a karbid alapú kerámiához, és javítható az alumínium-oxid és a karbid közötti kötési szilárdság. Jó kopásállósággal és hőállósággal rendelkezik, magas hőmérsékletű kémiai stabilitását pedig nem könnyű interdiffálni vagy kémiai reakcióba léptetni a vassal. Ezért az alumínium-oxid alapú kerámiavágók a legszélesebb alkalmazási körrel rendelkeznek, alkalmasak acélhoz és öntöttvashoz. Ötvözeteinek nagy sebességű megmunkálása; a javított hősokkállóság miatt megszakított forgácsolási körülmények között marásra, gyalulásra is használható, de alumíniumötvözetek, titánötvözetek és nióbiumötvözetek megmunkálására nem alkalmas, ellenkező esetben kémiai kopásra hajlamos.

(2) Szilícium-nitrid (Si3N4) alapú kerámia vágó: Ez egy olyan kerámia, amely megfelelő mennyiségű fémkarbid és fémerősítő szer szilícium-nitrid mátrixhoz való hozzáadásával, valamint kompozit erősítő hatás (más néven diszperzió) alkalmazásával készül. erősítő hatás). Nagy keménység, jó kopásállóság, jó hőállóság és oxidációállóság jellemzi, a szilícium-nitrid és a szén- és fémelemek közötti kémiai reakció kicsi, és a súrlódási tényező is alacsony. Alkalmas simításra, félsimításra, simításra vagy félsimításra.

(3) Bór-nitrid kerámia (köbös bór-nitrid vágó): nagy keménység, kopásállóság, jó hőállóság, jó hőstabilitás, jó hővezető képesség, alacsony súrlódási együttható és kis lineáris tágulási együttható. Például a Hualing köbös bór-nitrid BN-S20 típusú szerszámot edzett acél nagyolásához, BN-H10 fokozatot edzett acél nagy sebességű megmunkálásához, BN-K1 fokozatot nagy keménységű öntöttvas megmunkálásához, BN-S30 osztályú nagy sebességű vágáshoz használják kőris Az öntöttvas gazdaságosabb, mint a kerámia betétek.

Másodszor, a kerámiaszerszámok jellemzői

A kerámiaszerszámok jellemzői: (1) jó kopásállóság; (2) magas hőmérséklet-állóság, jó vörös keménység; (3) a szerszám tartóssága többszöröse vagy akár többszöröse a hagyományos szerszámoknak, csökkentve a feldolgozás során a szerszámcserék számát, biztosítva a kis kúpos ésa megmunkálandó munkadarab nagy pontossága; (4) nemcsak nagy keménységű anyagok nagyolására és megmunkálására használható, hanem nagy ütésű megmunkálásra is, mint például marás, gyalulás, megszakított vágás és nyersdarab nagyolása; (5) A kerámia penge vágásakor a fém súrlódása kicsi, a vágást nem könnyű a pengéhez kötni, a felépített él nem könnyen előfordulhat, és nagy sebességű vágás végezhető.

A cementezett keményfém betétekkel összehasonlítva a kerámia betétek ellenállnak a 2000 °C-os magas hőmérsékletnek, míg a keményötvözetek 800 °C-on puhává válnak; így a kerámiaszerszámok magasabb hőmérsékletű kémiai stabilitásúak és nagy sebességgel vághatók, de hátránya a kerámia betétek. A szilárdság és a szívósság alacsony, és könnyen eltörhető. Később megjelentek a bór-nitrid kerámiák (a továbbiakban köbös bór-nitrid szerszámok), amelyeket elsősorban szuperkemény anyagok esztergálására, marására, fúrására használnak. A köbös bór-nitrid marók keménysége jóval nagyobb, mint a kerámia lapkáké. Nagy keménysége miatt gyémántos szuperkemény anyagnak is nevezik. Általában HRC48-nál nagyobb keménységű anyagok feldolgozására használják. Kiváló magas hőmérsékleti keménységgel rendelkezik - 2000 ° C-ig, bár törékenyebb, mint a cementált keményfém pengék, de jelentősen jobb ütésállósággal és ütésállósággal rendelkezik az alumínium-oxid kerámia szerszámokhoz képest. Ezenkívül néhány speciális köbös bór-nitrid szerszám (például a Huachao Super Hard BN-K1 és a BN-S20) ellenáll a durva megmunkálás okozta forgácsterhelésnek, és ellenáll a szakaszos megmunkálás és simítás hatásának. A kopás és a vágási hő, ezek a jellemzők megfelelnek az edzett acél és a nagy keménységű öntöttvas nehéz feldolgozásának köbös bór-nitrid szerszámokkal.