Rozwój i trend techniczny materiałów ceramicznych na wkładki

Rozwój i trend techniczny materiałów ceramicznych na ostrza

W obróbce skrawaniem narzędzie od zawsze nazywane było „przemysłowo wykonanymi zębami”, a wydajność skrawania materiału narzędzia jest jednym z kluczowych czynników decydujących o jego wydajności produkcji, kosztach produkcji oraz jakości obróbki. W związku z tym prawidłowy dobór materiału narzędzia skrawającego to. Co ważne, noże ceramiczne, dzięki swojej doskonałej odporności na ciepło, odporności na zużycie i stabilności chemicznej, wykazują zalety, którym tradycyjne narzędzia nie są w stanie dorównać w zakresie cięcia z dużą prędkością i cięcia trudnego -materiały maszynowe, a głównymi surowcami noży ceramicznych są Al i Si. Można powiedzieć, że bogata zawartość skorupy ziemskiej jest niewyczerpana i niewyczerpana. Dlatego perspektywa zastosowania nowych narzędzi ceramicznych jest bardzo szeroka.

Po pierwsze, rodzaj narzędzi ceramicznych

Postęp w zakresie ceramicznych materiałów narzędziowych koncentruje się na poprawie wydajności tradycyjnych narzędziowych materiałów ceramicznych, rafinacji ziaren, łączeniu komponentów, powlekaniu, ulepszaniu procesu spiekania i opracowywaniu nowych produktów w celu uzyskania odporności na wysokie temperatury, odporności na zużycie i odporności. Doskonała wydajność skrawania i może zaspokoić potrzeby precyzyjnej obróbki z dużą prędkością. Henan Institute of Superhard Materials może z grubsza podzielić ceramiczne materiały narzędziowe na trzy kategorie: tlenek glinu, azotek krzemu i azotek boru (narzędzia z sześciennego azotku boru). W dziedzinie cięcia metali ostrza ceramiczne z tlenku glinu i ostrza ceramiczne z azotku krzemu są zbiorczo określane jako ostrza ceramiczne; w nieorganicznych materiałach niemetalicznych materiały z regularnego azotku boru należą do dużej klasy materiałów ceramicznych. Poniżej przedstawiono cechy trzech rodzajów ceramiki.

(1) Ceramika na bazie tlenku glinu (Al2O3): Ni, Co, W lub tym podobne są dodawane jako spoiwo do ceramiki na bazie węglika, a siła wiązania pomiędzy tlenkiem glinu i węglikiem może być poprawiona. Ma dobrą odporność na zużycie i odporność na ciepło, a jego stabilność chemiczna w wysokich temperaturach nie jest łatwa do odróżnienia lub reakcji chemicznej z żelazem. Dlatego frezy ceramiczne na bazie tlenku glinu mają najszerszy zakres zastosowań, odpowiednie do stali i żeliwa. Obróbka szybkobieżna jej stopów; ze względu na zwiększoną odporność na szok termiczny może być również stosowany do frezowania lub strugania w warunkach skrawania przerywanego, ale nie nadaje się do obróbki stopów aluminium, stopów tytanu i stopów niobu, w przeciwnym razie jest podatny na zużycie chemiczne.

(2) Frez ceramiczny na bazie azotku krzemu (Si3N4): Jest to ceramika wytworzona przez dodanie odpowiedniej ilości węglika metalu i środka wzmacniającego metal do matrycy z azotku krzemu i wykorzystanie efektu wzmocnienia kompozytu (zwanego również dyspersją efekt wzmacniający). Charakteryzuje się dużą twardością, dobrą odpornością na zużycie, dobrą odpornością na ciepło i utlenianie, a reakcja chemiczna między azotkiem krzemu a pierwiastkami węglowymi i metalowymi jest niewielka, a także niski współczynnik tarcia. Nadaje się do wykańczania, półwykańczania, wykańczania lub półwykańczania.

(3) Ceramika z azotku boru (nóż z sześciennego azotku boru): wysoka twardość, odporność na zużycie, dobra odporność na ciepło, dobra stabilność termiczna, dobra przewodność cieplna, niski współczynnik tarcia i mały współczynnik rozszerzalności liniowej. Na przykład, narzędzie Hualing z regularnego azotku boru gatunek BN-S20 jest używany do obróbki zgrubnej stali hartowanej, gatunek BN-H10 jest używany do obróbki wykańczającej stali szybkotnącej, gatunek BN-K1 jest przeznaczony do obróbki żeliwa o wysokiej twardości, gatunek BN-S30 do cięcia wysokoobrotowego jesion Żeliwo jest bardziej ekonomiczne niż wkłady ceramiczne.

Po drugie, charakterystyka narzędzi ceramicznych

Cechy narzędzi ceramicznych: (1) dobra odporność na zużycie; (2) odporność na wysoką temperaturę, dobra czerwona twardość; (3) trwałość narzędzia jest kilkukrotnie lub nawet kilkukrotnie wyższa niż w przypadku narzędzi tradycyjnych, zmniejszając liczbę zmian narzędzia podczas obróbki, zapewniając Mały stożek iwysoka precyzja obrabianego przedmiotu; (4) może być stosowany nie tylko do obróbki zgrubnej i wykańczającej materiałów o wysokiej twardości, ale także do obróbki z dużym uderzeniem, takiej jak frezowanie, struganie, cięcie przerywane i obróbka zgrubna półfabrykatów; (5) Gdy ostrze ceramiczne jest cięte, tarcie z metalem jest małe, cięcie nie jest łatwe do związania z ostrzem, narastanie krawędzi nie jest łatwe i można wykonać cięcie z dużą prędkością.

W porównaniu z wkładkami z węglika spiekanego wkładki ceramiczne wytrzymują wysokie temperatury 2000 ° C, podczas gdy stopy twarde stają się miękkie w temperaturze 800 ° C; więc narzędzia ceramiczne mają wyższą stabilność chemiczną w temperaturze i mogą być cięte z dużą prędkością, ale wadą są wkładki ceramiczne. Wytrzymałość i wytrzymałość są niskie i łatwe do złamania. Później wprowadzono ceramikę z azotku boru (zwaną dalej narzędziami z regularnego azotku boru), która jest używana głównie do toczenia, frezowania i wytaczania materiałów supertwardych. Twardość frezów z regularnego azotku boru jest znacznie wyższa niż płytek ceramicznych. Ze względu na wysoką twardość nazywany jest również supertwardym materiałem z diamentem. Jest powszechnie stosowany do obróbki materiałów o twardości wyższej niż HRC48. Posiada doskonałą twardość w wysokich temperaturach - do 2000 ° C, chociaż jest bardziej kruche niż ostrza z węglika spiekanego, ale ma znacznie lepszą udarność i odporność na zgniatanie w porównaniu do narzędzi ceramicznych z tlenku glinu. Ponadto niektóre specjalne narzędzia z regularnego azotku boru (takie jak Huachao Super Hard BN-K1 i BN-S20) mogą wytrzymać obciążenie wiórów podczas obróbki zgrubnej i mogą wytrzymać wpływ przerywanej obróbki i wykańczania. Ciepło zużycia i cięcia, te cechy, mogą sprostać trudnej obróbce stali hartowanej i żeliwa o wysokiej twardości za pomocą narzędzi z regularnego azotku boru.