التطوير والاتجاه الفني للمواد المدخلة الخزفية

التطوير والاتجاه الفني لمواد الشفرات الخزفية

في التصنيع، تُسمى الأداة دائمًا "الأسنان المصنعة صناعيًا"، ويعد أداء القطع لمواد الأداة أحد العوامل الرئيسية التي تحدد كفاءة الإنتاج وتكلفة الإنتاج وجودة المعالجة. لذلك، فإن الاختيار الصحيح لمواد أداة القطع هو الأهم من ذلك، أن سكاكين السيراميك، بمقاومتها الممتازة للحرارة، ومقاومة التآكل والاستقرار الكيميائي، تظهر المزايا التي لا يمكن أن تضاهيها الأدوات التقليدية في مجال القطع عالي السرعة وقطع المواد التي يصعب تصنيعها، والمواد الخام الرئيسية لسكاكين السيراميك هي Al وSi. يمكن القول أن المحتوى الغني في القشرة الأرضية لا ينضب ولا ينضب. ولذلك، فإن آفاق تطبيق الأدوات الخزفية الجديدة واسعة جدًا.

أولا، نوع الأدوات الخزفية

يركز تقدم مواد الأدوات الخزفية على تحسين أداء المواد الخزفية التقليدية للأدوات، وتكرير الحبوب، ومركب المكونات، والطلاء، وتحسين عملية التلبد، وتطوير منتجات جديدة، من أجل الحصول على مقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة التآكل والمقاومة. أداء تقطيع ممتاز ويمكن أن يلبي احتياجات الآلات الدقيقة عالية السرعة. يستطيع معهد هينان للمواد فائقة الصلابة تقسيم مواد الأدوات الخزفية تقريبًا إلى ثلاث فئات: الألومينا ونيتريد السيليكون ونيتريد البورون (أدوات نيتريد البورون المكعبة). في مجال قطع المعادن، يشار إلى شفرات سيراميك الألومينا وشفرات سيراميك نيتريد السيليكون بشكل جماعي باسم شفرات السيراميك؛ في المواد غير المعدنية غير العضوية، تنتمي مواد نيتريد البورون المكعبة إلى فئة كبيرة من المواد الخزفية. وفيما يلي خصائص الأنواع الثلاثة من السيراميك.

(1) السيراميك المعتمد على الألومينا (Al2O3): تتم إضافة Ni، Co، W، أو ما شابه ذلك كمعدن رابط إلى السيراميك المعتمد على الكربيد، ويمكن تحسين قوة الترابط بين الألومينا والكربيد. لديها مقاومة جيدة للتآكل ومقاومة للحرارة، واستقرارها الكيميائي في درجات الحرارة العالية ليس من السهل التفاعل أو التفاعل الكيميائي مع الحديد. ولذلك، فإن قواطع السيراميك القائمة على الألومينا تتمتع بنطاق تطبيقي أوسع، ومناسبة للصلب والحديد الزهر. تصنيع عالي السرعة لسبائكها؛ نظرًا لمقاومة الصدمات الحرارية المحسنة، يمكن أيضًا استخدامها للطحن أو التخطيط في ظل ظروف القطع المتقطعة، ولكنها غير مناسبة لمعالجة سبائك الألومنيوم وسبائك التيتانيوم وسبائك النيوبيوم، وإلا فهي عرضة للتآكل الكيميائي.

(2) قاطعة السيراميك القائمة على نيتريد السيليكون (Si3N4): وهي عبارة عن سيراميك مصنوع عن طريق إضافة كمية مناسبة من كربيد المعدن وعامل تقوية المعدن إلى مصفوفة نيتريد السيليكون، واستخدام تأثير تقوية مركب (يشار إليه أيضًا باسم تأثير تقوية التشتت). ويتميز بالصلابة العالية، ومقاومة التآكل الجيدة، والمقاومة الجيدة للحرارة ومقاومة الأكسدة، والتفاعل الكيميائي بين نيتريد السيليكون وعناصر الكربون والمعادن صغير، كما أن عامل الاحتكاك منخفض أيضًا. مناسبة للتشطيب أو نصف التشطيب أو التشطيب أو نصف التشطيب.

(3) سيراميك نيتريد البورون (قاطع نيتريد البورون المكعب): صلابة عالية، مقاومة التآكل، مقاومة جيدة للحرارة، ثبات حراري جيد، توصيل حراري جيد، معامل احتكاك منخفض، ومعامل صغير للتمدد الخطي. على سبيل المثال، يتم استخدام درجة BN-S20 من أداة نيتريد البورون المكعبة من Hualing لتخشين الفولاذ المقسى، ويتم استخدام درجة BN-H10 للصلب المتصلب عالي السرعة، ويتم معالجة درجة BN-K1 من الحديد الزهر عالي الصلابة، ورماد القطع عالي السرعة من درجة BN-S30 يعتبر الحديد الزهر أكثر اقتصادا من إدراج السيراميك.

ثانيا، خصائص الأدوات الخزفية

خصائص الأدوات الخزفية: (1) مقاومة التآكل الجيدة؛ (2) مقاومة درجات الحرارة العالية، صلابة حمراء جيدة؛ (3) تكون متانة الأداة أعلى عدة مرات أو حتى عدة مرات من الأدوات التقليدية، مما يقلل من عدد تغييرات الأداة أثناء المعالجة، مما يضمن استدقاقًا صغيرًا ودقة عالية لقطعة العمل المراد تشكيلها؛ (4) لا يمكن استخدامها فقط للتخشين والتشطيب للمواد عالية الصلابة، ولكن أيضًا للتصنيع ذو التأثير الكبير مثل الطحن والتخطيط والقطع المتقطع والتخشين الفارغ؛ (5) عندما يتم قطع الشفرة الخزفية، يكون الاحتكاك بالمعدن صغيرًا، وليس من السهل ربط القطع بالشفرة، وليس من السهل حدوث الحافة المبنية، ويمكن إجراء القطع عالي السرعة.

بالمقارنة مع إدراجات كربيد الأسمنت، يمكن لإدراج السيراميك أن يتحمل درجات حرارة عالية تصل إلى 2000 درجة مئوية، في حين تصبح السبائك الصلبة ناعمة عند 800 درجة مئوية؛ لذا فإن الأدوات الخزفية تتمتع بثبات كيميائي أعلى في درجة الحرارة ويمكن قطعها بسرعة عالية، ولكن العيب هو إدخالات السيراميك. القوة والمتانة منخفضة وسهلة الكسر. في وقت لاحق، تم تقديم سيراميك نيتريد البورون (المشار إليه فيما يلي بأدوات نيتريد البورون المكعبة)، والتي تستخدم بشكل أساسي في تحويل المواد فائقة الصلابة وطحنها وحفرها. صلابة قواطع نيتريد البورون المكعبة أعلى بكثير من صلابة إدخالات السيراميك. بسبب صلابته العالية، يطلق عليه أيضًا مادة فائقة الصلابة بالماس. يتم استخدامه بشكل شائع لمعالجة المواد ذات الصلابة الأعلى من HRC48. تتميز بصلابة ممتازة في درجات الحرارة العالية - تصل إلى 2000 درجة مئوية، على الرغم من أنها أكثر هشاشة من شفرات الكربيد الأسمنتية، ولكنها تحسنت بشكل كبير من قوة التأثير ومقاومة السحق مقارنة بأدوات سيراميك الألومينا. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لبعض أدوات نيتريد البورون المكعبة الخاصة (مثل Huachao Super Hard BN-K1 وBN-S20) أن تتحمل حمل الرقاقة الناتج عن المعالجة القاسية ويمكنها تحمل تأثير المعالجة والتشطيب المتقطع. حرارة التآكل والقطع، هذه الخصائص يمكن أن تلبي المعالجة الصعبة للفولاذ المتصلب والحديد الزهر عالي الصلابة باستخدام أدوات نيتريد البورون المكعبة.