Vývoj a technický trend materiálov keramických vložiek
Vývoj a technický trend keramických čepeľových materiálov
Pri obrábaní sa nástroj vždy nazýval „priemyselne vyrobené zuby“ a rezný výkon materiálu nástroja je jedným z kľúčových faktorov určujúcich jeho efektivitu výroby, výrobné náklady a kvalitu spracovania. Preto je správny výber materiálu rezného nástroja Dôležité je, že keramické nože svojou vynikajúcou tepelnou odolnosťou, odolnosťou voči opotrebovaniu a chemickou stabilitou vykazujú výhody, ktorým sa tradičné nástroje v oblasti vysokorýchlostného rezania a rezania ťažko vyrovnajú. -strojové materiály a hlavné suroviny keramických nožov sú Al a Si. O bohatom obsahu v zemskej kôre sa dá povedať, že je nevyčerpateľný a nevyčerpateľný. Preto je perspektíva použitia nových keramických nástrojov veľmi široká.
Po prvé, typ keramických nástrojov
Pokrok v keramických nástrojových materiáloch je zameraný na zlepšenie výkonu tradičných nástrojových keramických materiálov, rafináciu zŕn, kompaundovanie komponentov, povlakovanie, zlepšenie procesu spekania a vývoj nových produktov s cieľom získať odolnosť voči vysokej teplote, odolnosť proti opotrebovaniu a odolnosť. Vynikajúci výkon pri sekaní a môže spĺňať potreby vysokorýchlostného presného obrábania. Henan Institute of Superhard Materials môže zhruba rozdeliť keramické nástrojové materiály do troch kategórií: oxid hlinitý, nitrid kremíka a nitrid bóru (nástroje z kubického nitridu bóru). V oblasti rezania kovov sú čepele z keramiky z oxidu hlinitého a čepele z nitridu kremíka súhrnne označované ako keramické čepele; v anorganických nekovových materiáloch patria materiály kubického nitridu bóru do veľkej triedy keramických materiálov. Nasledujú charakteristiky troch typov keramiky.
(1) Keramika na báze oxidu hlinitého (Al2O3): Ni, Co, W alebo podobne sa pridáva ako spojivový kov do keramiky na báze karbidu a pevnosť väzby medzi oxidom hlinitým a karbidom sa môže zlepšiť. Má dobrú odolnosť proti opotrebovaniu a tepelnú odolnosť a jeho chemickú stabilitu pri vysokej teplote nie je ľahké interdifikovať alebo chemicky reagovať so železom. Preto majú keramické frézy na báze oxidu hlinitého najširší rozsah použitia, vhodné pre oceľ a liatinu. Vysokorýchlostné obrábanie jeho zliatin; vďaka zlepšenej odolnosti proti tepelným šokom je možné ho použiť aj na frézovanie alebo hobľovanie pri prerušovaných rezných podmienkach, nie je však vhodný na spracovanie hliníkových zliatin, titánových zliatin a nióbových zliatin, inak je náchylný na chemické opotrebenie.
(2) Keramická fréza na báze nitridu kremíka (Si3N4): Ide o keramiku vyrobenú pridaním vhodného množstva karbidu kovu a činidla spevňujúceho kov do matrice nitridu kremíka a použitím efektu spevňovania kompozitu (označovaného aj ako disperzia posilňujúci účinok). Vyznačuje sa vysokou tvrdosťou, dobrou odolnosťou proti opotrebeniu, dobrou tepelnou odolnosťou a odolnosťou proti oxidácii a chemická reakcia medzi nitridom kremíka a uhlíkovými a kovovými prvkami je malá a faktor trenia je tiež nízky. Vhodné na konečnú úpravu, polodokončovanie, dokončovanie alebo polodokončovanie.
(3) Keramika z nitridu bóru (kubická rezačka nitridu bóru): vysoká tvrdosť, odolnosť proti opotrebovaniu, dobrá tepelná odolnosť, dobrá tepelná stabilita, dobrá tepelná vodivosť, nízky koeficient trenia a malý koeficient lineárnej rozťažnosti. Napríklad nástroj Hualing z kubického nitridu bóru BN-S20 sa používa na hrubovanie kalenej ocele, trieda BN-H10 sa používa na vysokorýchlostnú konečnú úpravu kalenej ocele, trieda BN-K1 je spracovaná liatina s vysokou tvrdosťou, vysokorýchlostné rezanie triedy BN-S30 popol Liatina je ekonomickejšia ako keramické vložky.
Po druhé, vlastnosti keramických nástrojov
Charakteristiky keramických nástrojov: (1) dobrá odolnosť proti opotrebovaniu; (2) odolnosť voči vysokej teplote, dobrá červená tvrdosť; (3) Trvanlivosť nástroja je niekoľkonásobne alebo dokonca niekoľkonásobne vyššia ako pri tradičných nástrojoch, čím sa znižuje počet výmen nástroja počas spracovania, čím sa zaisťuje malý kužeľ avysoká presnosť obrobku, ktorý sa má obrábať; (4) možno použiť nielen na hrubovanie a konečnú úpravu materiálov s vysokou tvrdosťou, ale aj na obrábanie s veľkým nárazom, ako je frézovanie, hobľovanie, prerušované rezanie a hrubovanie polotovarov; (5) Keď je keramická čepeľ rezaná, trenie s kovom je malé, rezanie nie je ľahké prilepiť na čepeľ, nie je ľahké nastať nahromadená hrana a je možné vykonávať vysokorýchlostné rezanie.
V porovnaní s doštičkami zo slinutého karbidu dokážu keramické doštičky odolať vysokým teplotám 2000 °C, zatiaľ čo tvrdé zliatiny zmäknú pri 800 °C; takže keramické nástroje majú vyššiu teplotnú chemickú stabilitu a dajú sa rezať vysokou rýchlosťou, nevýhodou sú však keramické doštičky. Pevnosť a húževnatosť sú nízke a ľahko sa zlomia. Neskôr bola zavedená keramika z nitridu bóru (ďalej len nástroje z kubického nitridu bóru), ktorá sa používa najmä na sústruženie, frézovanie a vyvrtávanie supertvrdých materiálov. Tvrdosť fréz z kubického nitridu bóru je oveľa vyššia ako tvrdosť keramických doštičiek. Pre svoju vysokú tvrdosť sa nazýva aj supertvrdý materiál s diamantom. Bežne sa používa na spracovanie materiálov s tvrdosťou vyššou ako HRC48. Má vynikajúcu tvrdosť pri vysokej teplote - až do 2000 °C, je síce krehkejší ako čepele zo slinutého karbidu, ale v porovnaní s keramickými nástrojmi z oxidu hlinitého má výrazne lepšiu rázovú pevnosť a odolnosť proti drveniu. Okrem toho niektoré špeciálne nástroje z kubického nitridu bóru (napríklad Huachao Super Hard BN-K1 a BN-S20) dokážu odolať zaťaženiu trieskou pri hrubom obrábaní a vydržia vplyv prerušovaného obrábania a dokončovania. Opotrebenie a rezné teplo, tieto vlastnosti môžu spĺňať náročné spracovanie kalenej ocele a liatiny s vysokou tvrdosťou pomocou nástrojov z kubického nitridu bóru.
