Розробка та технічні тенденції матеріалів для керамічних вкладишів
Розвиток і технічний напрямок керамічних лезвих матеріалів
У механічній обробці інструмент завжди називали «промислово виготовленими зубами», а продуктивність різання інструментального матеріалу є одним із ключових факторів, що визначають його ефективність виробництва, вартість виробництва та якість обробки. Тому, важливо правильно вибрати матеріал ріжучого інструменту, керамічні ножі з їх чудовою термостійкістю, зносостійкістю та хімічною стабільністю демонструють переваги, з якими традиційні інструменти не можуть зрівнятися в області високошвидкісного різання та важкого різання. -машинних матеріалів, а основною сировиною для керамічних ножів є Al і Si. Багатий вміст у земній корі, можна сказати, невичерпний і невичерпний. Тому перспективи застосування нових керамічних інструментів дуже широкі.
По-перше, тип керамічних інструментів
Розвиток керамічних інструментальних матеріалів зосереджений на покращенні експлуатаційних характеристик традиційних інструментальних керамічних матеріалів, очищенні зерен, компаундуванні компонентів, покритті, вдосконаленні процесу спікання та розробці нових продуктів для отримання високої термостійкості, зносостійкості та стійкості. Відмінна продуктивність відколу і може задовольнити потреби високошвидкісної точної обробки. Інститут надтвердих матеріалів Хенань може грубо розділити керамічні інструментальні матеріали на три категорії: глинозем, нітрид кремнію та нітрид бору (інструменти з кубічним нітридом бору). У галузі різання металу леза з глиноземної кераміки та керамічні леза з нітриду кремнію спільно називаються керамічними лезами; в неорганічних неметалевих матеріалах кубічні матеріали з нітриду бору належать до великого класу керамічних матеріалів. Нижче наведено характеристики трьох видів кераміки.
(1) Кераміка на основі глинозему (Al2O3): Ni, Co, W або тому подібне додається як сполучний метал до кераміки на основі карбіду, і міцність зчеплення між оксидом алюмінію та карбідом може бути покращена. Він має хорошу зносостійкість і термостійкість, а його високотемпературну хімічну стабільність нелегко взаємодіяти або хімічну реакцію із залізом. Тому керамічні фрези на основі глинозему мають найширший діапазон застосування, підходять для сталі та чавуну. Швидкісна обробка його сплавів; завдяки покращеній стійкості до термічних ударів його також можна використовувати для фрезерування або стругання в умовах перервного різання, але він не підходить для обробки алюмінієвих сплавів, титанових сплавів та ніобієвих сплавів, інакше він схильний до хімічного зносу.
(2) Керамічний фрезер на основі нітриду кремнію (Si3N4): це кераміка, виготовлена шляхом додавання відповідної кількості карбіду металу та зміцнюючого агента до матриці нітриду кремнію та використання ефекту зміцнення композиту (також званого дисперсією). зміцнюючий ефект). Він характеризується високою твердістю, хорошою зносостійкістю, хорошою термостійкістю та стійкістю до окислення, а хімічна реакція між нітридом кремнію та вуглецевими та металевими елементами невелика, а коефіцієнт тертя також низький. Підходить для фінішної, напівфінішної, фінішної або напівфінішної обробки.
(3) Кераміка з нітриду бору (кубічна фреза з нітриду бору): висока твердість, зносостійкість, хороша термостійкість, хороша термостабільність, хороша теплопровідність, низький коефіцієнт тертя та малий коефіцієнт лінійного розширення. Наприклад, інструмент з кубічним нітридом бору Hualing марки BN-S20 використовується для чорнової обробки загартованої сталі, марка BN-H10 використовується для високошвидкісної чистової обробки загартованої сталі, марка BN-K1 обробляється високотвердим чавуном, марка BN-S30 високошвидкісного різання зола Чавун економніше керамічних вставок.
По-друге, характеристика керамічних інструментів
Характеристики керамічних інструментів: (1) хороша зносостійкість; (2) стійкість до високої температури, хороша червона твердість; (3) довговічність інструменту в кілька разів або навіть у кілька разів вища, ніж у традиційних інструментів, зменшуючи кількість змін інструменту під час обробки, забезпечуючи малу конусність івисока точність оброблюваної заготовки; (4) може використовуватися не тільки для чорнової та фінішної обробки матеріалів високої твердості, а й для механічної обробки з великими ударами, наприклад, фрезерування, стругання, переривчасте різання та чорнова обробка; (5) Коли керамічне лезо ріжеться, тертя з металом невелике, різання нелегко прикріпити до леза, нарощена кромка нелегка, і можна виконувати високошвидкісне різання.
У порівнянні з твердосплавними вставками, керамічні вставки витримують високі температури до 2000 ° С, а тверді сплави стають м'якими при 800 ° С; тому керамічні інструменти мають більш високу температурну хімічну стабільність і можуть різатися на великій швидкості, але недоліком є керамічні вставки. Міцність і міцність низькі і їх легко зламати. Пізніше була впроваджена кераміка з нітриду бору (далі – кубічний інструмент з нітриду бору), яка в основному використовується для точення, фрезерування та розточування надтвердих матеріалів. Твердість кубічних різців з нітриду бору значно вища, ніж у керамічних пластин. Через високу твердість його ще називають надтвердим матеріалом з алмазом. Він зазвичай використовується для обробки матеріалів з твердістю вище HRC48. Володіє відмінною високотемпературною твердістю - до 2000 °C, хоча і є більш крихким, ніж леза з цементованого карбіду, але має значно покращену ударну міцність і стійкість до роздавлювання в порівнянні з глиноземнокерамічними інструментами. Крім того, деякі спеціальні інструменти з кубічним нітридом бору (такі як Huachao Super Hard BN-K1 і BN-S20) можуть витримувати навантаження на стружку під час грубої обробки та витримувати вплив періодичної обробки та чистової обробки. Зношування і тепло різання, ці характеристики можуть задовольнити складну обробку загартованої сталі і чавуну високої твердості інструментами з кубічного нітриду бору.
