Dezvoltarea și tendința tehnică a materialelor pentru insertii ceramice

Dezvoltarea și tendința tehnică a materialelor cu lame ceramice

În prelucrare, unealta a fost întotdeauna numită „dinți fabricați industrial”, iar performanța de tăiere a materialului sculei este unul dintre factorii cheie care determină eficiența producției, costul de producție și calitatea prelucrării. Prin urmare, alegerea corectă a materialului sculei de tăiere este Important, cuțitele ceramice, cu rezistența lor excelentă la căldură, rezistența la uzură și stabilitatea chimică, arată avantajele pe care uneltele tradiționale nu le pot egala în domeniul tăierii de mare viteză și tăierii greu de realizat. -materialele masinii, iar principalele materii prime ale cutitelor ceramice sunt Al si Si. Se poate spune că conținutul bogat din scoarța terestră este inepuizabil și inepuizabil. Prin urmare, perspectiva de aplicare a noilor instrumente ceramice este foarte largă.

În primul rând, tipul de instrumente ceramice

Progresul materialelor ceramice pentru scule este axat pe îmbunătățirea performanței materialelor ceramice pentru scule tradiționale, rafinarea granulelor, amestecarea componentelor, acoperirea, îmbunătățirea procesului de sinterizare și dezvoltarea de noi produse, pentru a obține rezistență la temperaturi ridicate, rezistență la uzură și rezistență. Performanță excelentă de așchiere și poate satisface nevoile de prelucrare de precizie de mare viteză. Institutul Henan de Materiale Superhard poate împărți aproximativ materialele ceramice pentru scule în trei categorii: alumină, nitrură de siliciu și nitrură de bor (unelte cu nitrură de bor cubică). În domeniul tăierii metalelor, lamele ceramice cu alumină și lamele ceramice cu nitrură de siliciu sunt denumite în mod colectiv lame ceramice; în materialele anorganice nemetalice, materialele cu nitrură de bor cubică aparțin unei clase mari de materiale ceramice. Următoarele sunt caracteristicile celor trei tipuri de ceramică.

(1) Ceramica pe bază de alumină (Al2O3): Ni, Co, W sau altele asemenea sunt adăugate ca metal liant la ceramica pe bază de carbură, iar rezistența de legătură dintre alumină și carbură poate fi îmbunătățită. Are o bună rezistență la uzură și rezistență la căldură, iar stabilitatea sa chimică la temperaturi ridicate nu este ușor de interzis sau de reacție chimică cu fierul. Prin urmare, frezele ceramice pe bază de alumină au cea mai largă gamă de aplicații, potrivite pentru oțel și fontă. Prelucrarea de mare viteză a aliajelor sale; datorita rezistentei imbunatatite la socuri termice, poate fi folosit si pentru frezare sau rindeluire in conditii de taiere intrerupta, dar nu este potrivit pentru prelucrarea aliajelor de aluminiu, aliaje de titan si aliaje de niobiu, in caz contrar este predispus la uzura chimica.

(2) Cutter ceramic pe bază de nitrură de siliciu (Si3N4): este o ceramică realizată prin adăugarea unei cantități adecvate de carbură metalică și un agent de întărire a metalului la o matrice de nitrură de siliciu și folosind un efect de întărire compozit (denumit și dispersie). efect de întărire). Se caracterizează prin duritate ridicată, rezistență bună la uzură, rezistență bună la căldură și rezistență la oxidare, iar reacția chimică dintre nitrura de siliciu și elementele de carbon și metal este mică, iar factorul de frecare este, de asemenea, scăzut. Potrivit pentru finisare, semifinisare, finisare sau semifinisare.

(3) Ceramica cu nitrură de bor (cubică de tăiere cu nitrură de bor): duritate mare, rezistență la uzură, rezistență bună la căldură, stabilitate termică bună, conductivitate termică bună, coeficient scăzut de frecare și coeficient mic de dilatare liniară. De exemplu, instrumentul cu nitrură de bor cubică Hualing gradul BN-S20 este utilizat pentru degroșarea oțelului întărit, gradul BN-H10 este utilizat pentru finisarea cu viteză mare a oțelului călit, gradul BN-K1 este prelucrat fontă de duritate mare, gradul BN-S30 de tăiere de mare viteză cenuşă Fonta este mai economică decât inserţiile ceramice.

În al doilea rând, caracteristicile instrumentelor ceramice

Caracteristicile sculelor ceramice: (1) rezistență bună la uzură; (2) rezistență la temperaturi ridicate, duritate roșie bună; (3) durabilitatea sculei este de câteva ori sau chiar de câteva ori mai mare decât uneltele tradiționale, reducând numărul de schimbări de scule în timpul procesării, asigurând o conicitate mică șiprecizie ridicată a piesei de prelucrat; (4) poate fi folosit nu numai pentru degroșarea și finisarea materialelor cu duritate mare, ci și pentru prelucrarea cu impact mare, cum ar fi frezarea, rindeluirea, tăierea întreruptă și degroșarea semifabricată; (5) Când lama ceramică este tăiată, frecarea cu metalul este mică, tăierea nu este ușor de lipit de lamă, marginea încorporată nu este ușor de realizat și poate fi efectuată tăierea de mare viteză.

În comparație cu inserțiile din carbură cimentată, inserțiile ceramice pot rezista la temperaturi ridicate de 2000 ° C, în timp ce aliajele dure devin moi la 800 ° C; astfel încât uneltele ceramice au stabilitate chimică la temperatură mai mare și pot fi tăiate la viteză mare, dar dezavantajul sunt inserțiile ceramice. Rezistența și duritatea sunt scăzute și ușor de spart. Ulterior, au fost introduse ceramica cu nitrură de bor (denumite în continuare instrumente cu nitrură de bor cubică), care sunt utilizate în principal pentru strunjirea, frezarea și alezarea materialelor superdure. Duritatea frezelor cu nitrură de bor cubică este mult mai mare decât cea a inserțiilor ceramice. Datorită durității sale ridicate, este numit și material superhard cu diamant. Este folosit în mod obișnuit pentru prelucrarea materialelor cu duritate mai mare decât HRC48. Are o duritate excelentă la temperatură ridicată - până la 2000 ° C, deși este mai fragil decât lamele din carbură cimentată, dar are o rezistență la impact și rezistență la strivire îmbunătățite semnificativ în comparație cu uneltele ceramice cu alumină. În plus, unele scule speciale cu nitrură de bor cubică (cum ar fi Huachao Super Hard BN-K1 și BN-S20) pot rezista la sarcina de așchii a prelucrării brute și pot rezista impactului prelucrării și finisării intermitente. Uzura și căldura de tăiere, aceste caracteristici pot satisface prelucrarea dificilă a oțelului întărit și a fontului cu duritate ridicată cu scule cu nitrură de bor cubică.