Xu hướng phát triển và kỹ thuật của vật liệu chèn gốm

Xu hướng phát triển và kỹ thuật của vật liệu lưỡi gốm

Trong gia công, dụng cụ luôn được gọi là "răng được chế tạo trong công nghiệp", và hiệu suất cắt của vật liệu công cụ là một trong những yếu tố quan trọng quyết định hiệu quả sản xuất, chi phí sản xuất và chất lượng gia công của nó. Do đó, sự lựa chọn chính xác về vật liệu của dụng cụ cắt là Quan trọng, dao gốm, với khả năng chịu nhiệt, chống mài mòn và ổn định hóa học tuyệt vời, cho thấy những ưu điểm mà các công cụ truyền thống khó có thể sánh được trong lĩnh vực cắt và cắt tốc độ cao. - vật liệu máy, và nguyên liệu chính của dao gốm là Al và Si. Hàm lượng phong phú trong vỏ trái đất có thể nói là vô tận và vô tận. Do đó, triển vọng ứng dụng của các công cụ gốm sứ mới là rất rộng rãi.

Đầu tiên, loại công cụ gốm

Tiến bộ của vật liệu gốm công cụ tập trung vào việc cải thiện hiệu suất của vật liệu gốm công cụ truyền thống, tinh chế hạt, hợp chất thành phần, lớp phủ, cải thiện quá trình thiêu kết và phát triển các sản phẩm mới, để có được nhiệt độ cao, khả năng chống mài mòn và khả năng chống chịu. Hiệu suất cắt gọt tuyệt vời và có thể đáp ứng nhu cầu gia công chính xác tốc độ cao. Viện Vật liệu siêu cứng Hà Nam có thể chia vật liệu làm công cụ gốm sứ thành ba loại: alumina, silicon nitride và boron nitride (dụng cụ boron nitride khối). Trong lĩnh vực cắt kim loại, lưỡi sứ nhôm và lưỡi sứ silicon nitride được gọi chung là lưỡi sứ; trong vật liệu phi kim loại vô cơ, vật liệu boron nitrua khối thuộc nhóm vật liệu gốm lớn. Sau đây là đặc điểm của ba loại gốm.

(1) Gốm gốc nhôm (Al2O3): Ni, Co, W, hoặc loại tương tự được thêm vào làm kim loại kết dính vào gốm gốc cacbua, và độ bền liên kết giữa nhôm và cacbua có thể được cải thiện. Nó có khả năng chống mài mòn và chịu nhiệt tốt, đồng thời tính ổn định hóa học ở nhiệt độ cao không dễ tác động hoặc phản ứng hóa học với sắt. Do đó, máy cắt gốm làm từ nhôm có phạm vi ứng dụng rộng nhất, phù hợp với thép và gang. Gia công tốc độ cao các hợp kim của nó; do khả năng chống sốc nhiệt được cải thiện, nó cũng có thể được sử dụng để phay hoặc bào trong điều kiện cắt gián đoạn, nhưng nó không thích hợp để gia công hợp kim nhôm, hợp kim titan và hợp kim niobi, nếu không nó dễ bị mài mòn hóa học.

(2) Máy cắt gốm dựa trên silicon nitride (Si3N4): Nó là một loại gốm được chế tạo bằng cách thêm một lượng cacbua kim loại thích hợp và chất tăng cường kim loại vào nền silicon nitride, và sử dụng hiệu ứng tăng cường hỗn hợp (còn được gọi là sự phân tán tác dụng tăng cường). Nó được đặc trưng bởi độ cứng cao, chống mài mòn tốt, chịu nhiệt tốt và chống oxy hóa, và phản ứng hóa học giữa silic nitrua với các nguyên tố cacbon và kim loại là nhỏ, và hệ số ma sát cũng thấp. Thích hợp để hoàn thiện, bán hoàn thiện, đang hoàn thiện hoặc bán hoàn thiện.

(3) Gốm boron nitride (dao cắt boron nitride): độ cứng cao, chịu mài mòn, chịu nhiệt tốt, ổn định nhiệt tốt, dẫn nhiệt tốt, hệ số ma sát thấp và hệ số giãn nở tuyến tính nhỏ. Ví dụ, dụng cụ Hualing boron nitride khối BN-S20 cấp BN-S20 được sử dụng để gia công thô thép cứng, cấp BN-H10 được sử dụng cho thép cứng hoàn thiện tốc độ cao, cấp BN-K1 được gia công gang có độ cứng cao, cấp độ BN-S30 cắt tốc độ cao tro Gang là kinh tế hơn chèn gốm.

Thứ hai, đặc điểm của công cụ gốm

Các đặc tính của công cụ gốm: (1) chống mài mòn tốt; (2) khả năng chịu nhiệt độ cao, độ cứng màu đỏ tốt; (3) độ bền của dụng cụ cao hơn vài lần hoặc thậm chí vài lần so với các dụng cụ truyền thống, giảm số lần thay dao trong quá trình gia công, đảm bảo độ côn nhỏ vàđộ chính xác cao của phôi được gia công; (4) không chỉ có thể được sử dụng để gia công thô và hoàn thiện vật liệu có độ cứng cao, mà còn để gia công với tác động lớn như phay, bào, cắt gián đoạn và gia công thô; (5) Khi lưỡi cắt bằng sứ, ma sát với kim loại nhỏ, vết cắt không dễ bị dính vào lưỡi, không dễ xảy ra hiện tượng gờ tích, và có thể thực hiện cắt ở tốc độ cao.

So với miếng chèn cacbua xi măng, miếng chèn bằng sứ có thể chịu được nhiệt độ cao 2000 ° C, trong khi hợp kim cứng trở nên mềm ở 800 ° C; vì vậy dụng cụ bằng sứ có độ bền hóa học ở nhiệt độ cao hơn và có thể cắt với tốc độ cao, nhưng nhược điểm là vật liệu chèn bằng sứ. Sức bền và độ dẻo dai thấp và dễ gãy. Sau đó, gốm sứ boron nitride (sau đây gọi là dụng cụ nitride boron lập phương) được giới thiệu, chủ yếu được sử dụng để tiện, phay và doa các vật liệu siêu cứng. Độ cứng của dao cắt nitrua boron khối cao hơn nhiều so với dao chèn gốm. Vì có độ cứng cao nên nó còn được gọi là vật liệu siêu cứng cùng với kim cương. Nó thường được sử dụng để gia công vật liệu có độ cứng cao hơn HRC48. Nó có độ cứng ở nhiệt độ cao tuyệt vời - lên đến 2000 ° C, mặc dù giòn hơn so với các lưỡi cắt cacbua xi măng, nhưng đã cải thiện đáng kể độ bền va đập và khả năng chống nghiền so với các dụng cụ gốm nhôm. Ngoài ra, một số công cụ nitride boron khối đặc biệt (chẳng hạn như Huachao Super Hard BN-K1 và BN-S20) có thể chịu được tải trọng phoi khi gia công thô và có thể chịu được tác động của quá trình gia công và hoàn thiện gián đoạn. Độ mòn và nhiệt cắt, những đặc điểm này có thể đáp ứng việc gia công khó khăn của thép cứng và gang có độ cứng cao bằng các dụng cụ nitrua boron khối.