Развіццё і тэхнічныя тэндэнцыі матэрыялаў для керамічных уставак

Развіццё і тэхнічная тэндэнцыя керамічных матэрыялаў ляза

У апрацоўцы інструмент заўсёды называлі "прамысловым вырабам зубоў", а рэжучая здольнасць матэрыялу інструмента з'яўляецца адным з ключавых фактараў, якія вызначаюць эфектыўнасць яго вытворчасці, кошт вытворчасці і якасць апрацоўкі. Такім чынам, правільны выбар матэрыялу рэжучага інструмента. Важна адзначыць, што керамічныя нажы з іх выдатнай тэрмаўстойлівасцю, зносаўстойлівасцю і хімічнай устойлівасцю дэманструюць перавагі, з якімі традыцыйныя інструменты не могуць параўнацца ў галіне высакахуткаснай рэзкі і рэзкі матэрыялаў, якія цяжка апрацоўваюцца, а асноўнай сыравінай для вырабу керамічных нажоў з'яўляюцца Al і Si. Багацце ўтрымання ў зямной кары, можна сказаць, невычэрпнае і невычэрпнае. Таму перспектыва прымянення новых керамічных інструментаў вельмі шырокая.

Па-першае, тып керамічных інструментаў

Прагрэс керамічных інструментальных матэрыялаў сканцэнтраваны на паляпшэнні прадукцыйнасці традыцыйных інструментальных керамічных матэрыялаў, ачыстцы збожжа, складанні кампанентаў, нанясенні пакрыццяў, паляпшэнні працэсу спякання і распрацоўцы новых прадуктаў, каб атрымаць высокую тэрмаўстойлівасць, зносаўстойлівасць і ўстойлівасць. Выдатная прадукцыйнасць драбнення і можа задаволіць патрэбы высокахуткаснай дакладнай апрацоўкі. Хэнаньскі інстытут звышцвёрдых матэрыялаў можа груба падзяліць матэрыялы для керамічных інструментаў на тры катэгорыі: аксід алюмінію, нітрыд крэмнію і нітрыд бору (інструменты з кубічнага нітрыду бору). У галіне рэзкі металу керамічныя ляза з аксіду алюмінію і керамічныя ляза з нітрыду крэмнію разам называюцца керамічнымі лязамі; у неарганічных неметалічных матэрыялах кубічны нітрыд бору належыць да вялікага класа керамічных матэрыялаў. Ніжэй прыведзены характарыстыкі трох відаў керамікі.

(1) Кераміка на аснове гліназёму (Al2O3): Ni, Co, W ці падобнае дадаецца ў якасці злучнага металу ў кераміку на аснове карбіду, і трываласць сувязі паміж гліназёмам і карбідам можа быць палепшана. Ён мае добрую зносаўстойлівасць і тэрмаўстойлівасць, а яго хімічную ўстойлівасць пры высокай тэмпературы няпроста падвергнуць інтэрдыфікацыі або хімічнай рэакцыі з жалезам. Такім чынам, керамічныя фрэзы на аснове аксіду алюмінія маюць найбольш шырокі спектр прымянення, падыходзяць для сталі і чыгуну. Высакахуткасная механічная апрацоўка яго сплаваў; з-за палепшанай устойлівасці да тэрмічнага ўдару яго таксама можна выкарыстоўваць для фрэзеравання або стругання ў рэжымах перарывістага рэзання, але ён не падыходзіць для апрацоўкі алюмініевых сплаваў, тытанавых сплаваў і ніобіевых сплаваў, у адваротным выпадку ён схільны да хімічнага зносу.

(2) Керамічны разак на аснове нітрыду крэмнію (Si3N4): гэта кераміка, вырабленая шляхам дадання адпаведнай колькасці карбіду металу і ўзмацняльніка металу ў матрыцу з нітрыду крэмнія і выкарыстання кампазітнага ўзмацняльнага эфекту (таксама называецца эфектам дысперсійнага ўзмацнення). Ён характарызуецца высокай цвёрдасцю, добрай зносаўстойлівасцю, добрай тэрмаўстойлівасцю і ўстойлівасцю да акіслення, а хімічная рэакцыя паміж нітрыдам крэмнію і элементамі вугляроду і металу невялікая, а каэфіцыент трэння таксама нізкі. Падыходзіць для аздаблення, паўаздаблення, аздаблення або паўаздаблення.

(3) Кераміка з нітрыду бору (кубічны нітрыд бору): высокая цвёрдасць, зносаўстойлівасць, добрая цеплаўстойлівасць, добрая тэрмаўстойлівасць, добрая цеплаправоднасць, нізкі каэфіцыент трэння і малы каэфіцыент лінейнага пашырэння. Напрыклад, інструмент Hualing з кубічнага нітрыду бору BN-S20 выкарыстоўваецца для чарнавой апрацоўкі загартаванай сталі, BN-H10 выкарыстоўваецца для хуткаснай апрацоўкі загартаванай сталі, BN-K1 апрацоўваецца з чыгуну высокай цвёрдасці, BN-S30 з высокахуткаснага попелу. Чыгун больш эканамічны, чым керамічныя ўстаўкі.

Па-другое, характарыстыкі керамічных інструментаў

Характарыстыкі керамічных інструментаў: (1) добрая зносаўстойлівасць; (2) высокая тэрмаўстойлівасць, добрая чырвоная цвёрдасць; (3) даўгавечнасць інструмента ў некалькі разоў ці нават у некалькі разоў вышэй, чым у традыцыйных інструментаў, памяншаючы колькасць змен інструмента падчас апрацоўкі, забяспечваючы невялікую кануснасць і высокую дакладнасць нарыхтоўкі, якая падлягае апрацоўцы; (4) можа выкарыстоўвацца не толькі для чарнавой і чыставой апрацоўкі матэрыялаў з высокай цвёрдасцю, але і для апрацоўкі з вялікім уздзеяннем, такой як фрэзераванне, габлёўка, перарывістая рэзка і чарнавая апрацоўка нарыхтовак; (5) Калі керамічнае лязо разразаецца, трэнне аб метал невялікае, разрэз няпроста прымацаваць да ляза, няпроста ўзнікнуць нарошчванне краю, і можна выконваць высакахуткасную рэзку.

У параўнанні з цвёрдасплаўнымі ўстаўкамі, керамічныя ўстаўкі могуць вытрымліваць высокія тэмпературы 2000 ° C, у той час як цвёрдыя сплавы становяцца мяккімі пры 800 ° C; таму керамічныя інструменты валодаюць больш высокай тэмпературнай хімічнай устойлівасцю і могуць рэзацца з высокай хуткасцю, але недахопам з'яўляюцца керамічныя ўстаўкі. Трываласць і трываласць нізкія, і іх лёгка зламаць. Пазней была прадстаўлена кераміка з нітрыду бору (далей - інструменты з кубічнага нітрыду бору), якая ў асноўным выкарыстоўваецца для такарнай апрацоўкі, фрэзеравання і расточвання звышцвёрдых матэрыялаў. Цвёрдасць фрэз з кубічнага нітрыду бору значна вышэй, чым у керамічных уставак. З-за высокай цвёрдасці яго яшчэ называюць звышцвёрдым матэрыялам з алмазам. Ён звычайна выкарыстоўваецца для апрацоўкі матэрыялаў з цвёрдасцю вышэй HRC48. Ён мае выдатную цвёрдасць пры высокіх тэмпературах - да 2000 °C, хоць ён больш далікатны, чым ляза з цэментаванага карбіду, але мае значна палепшаную ўдарную трываласць і ўстойлівасць да раздушвання ў параўнанні з керамічнымі інструментамі з гліназёму. Акрамя таго, некаторыя спецыяльныя інструменты з кубічнага нітрыду бору (такія як Huachao Super Hard BN-K1 і BN-S20) могуць вытрымліваць нагрузку на стружку грубай апрацоўкі і могуць вытрымліваць уздзеянне перыядычнай апрацоўкі і аздаблення. Знос і цяпло рэзкі, гэтыя характарыстыкі могуць задаволіць цяжкую апрацоўку загартаванай сталі і чыгуну высокай цвёрдасці з дапамогай інструментаў з кубічнага нітрыду бору.