Развитие и техническа тенденция на материалите за керамични вложки

Развитие и техническа тенденция на керамичните материали за остриета

В машинната обработка инструментът винаги е бил наричан „индустриално изработени зъби“, а производителността на рязане на материала на инструмента е един от ключовите фактори, определящи неговата производствена ефективност, производствени разходи и качество на обработка. Ето защо правилният избор на материал за режещи инструменти е. Важно е, че керамичните ножове, с тяхната отлична топлоустойчивост, устойчивост на износване и химическа стабилност, показват предимствата, които традиционните инструменти не могат да съпоставят в областта на високоскоростното рязане и рязане на трудни за обработка материали, а основните суровини за керамичните ножове са Al и Si. Богатото съдържание в земната кора може да се каже, че е неизчерпаемо и неизчерпаемо. Следователно перспективата за приложение на новите керамични инструменти е много широка.

Първо, видът на керамичните инструменти

Напредъкът на материалите за керамични инструменти е фокусиран върху подобряване на производителността на традиционните керамични материали за инструменти, рафиниране на зърна, смесване на компоненти, покритие, подобряване на процеса на синтероване и разработване на нови продукти, за да се получи устойчивост на висока температура, устойчивост на износване и устойчивост. Отлична производителност на стърготене и може да отговори на нуждите от високоскоростна прецизна обработка. Henan Institute of Superhard Materials може грубо да раздели керамичните инструменти на три категории: двуалуминиев оксид, силициев нитрид и борен нитрид (инструменти от кубичен борен нитрид). В областта на рязането на метали керамичните остриета от алуминиев оксид и керамичните остриета от силициев нитрид се наричат ​​заедно керамични остриета; в неорганичните неметални материали материалите от кубичен борен нитрид принадлежат към голям клас керамични материали. Следват характеристиките на трите вида керамика.

(1) Керамика на основата на алуминиев оксид (Al2O3): Ni, Co, W или други подобни се добавят като свързващ метал към керамиката на основата на карбид и силата на свързване между алуминиевия оксид и карбида може да бъде подобрена. Има добра устойчивост на износване и устойчивост на топлина, а неговата химическа стабилност при висока температура не е лесна за интердифекция или химическа реакция с желязо. Поради това керамичните фрези на базата на алуминий имат най-широк обхват на приложение, подходящи за стомана и чугун. Високоскоростна обработка на неговите сплави; поради подобрената устойчивост на термичен удар, той може да се използва и за фрезоване или рендосване при условия на прекъсване на рязане, но не е подходящ за обработка на алуминиеви сплави, титанови сплави и ниобиеви сплави, в противен случай е склонен към химическо износване.

(2) Керамичен нож на основата на силициев нитрид (Si3N4): Това е керамика, направена чрез добавяне на подходящо количество метален карбид и метален укрепващ агент към матрица от силициев нитрид и използване на композитен укрепващ ефект (наричан също ефект на дисперсионно укрепване). Характеризира се с висока твърдост, добра устойчивост на износване, добра устойчивост на топлина и устойчивост на окисление, а химическата реакция между силициев нитрид и въглеродни и метални елементи е малка и коефициентът на триене също е нисък. Подходящ за довършителни, полу-довършителни, довършителни или полу-обработени.

(3) Керамика от борен нитрид (резачка от кубичен борен нитрид): висока твърдост, устойчивост на износване, добра устойчивост на топлина, добра термична стабилност, добра топлопроводимост, нисък коефициент на триене и малък коефициент на линейно разширение. Например инструментът Hualing с кубичен борен нитрид клас BN-S20 се използва за груба обработка на закалена стомана, клас BN-H10 се използва за високоскоростна обработка на закалена стомана, клас BN-K1 е обработен чугун с висока твърдост, клас BN-S30 високоскоростно рязане на пепел Чугунът е по-икономичен от керамичните вложки.

Второ, характеристиките на керамичните инструменти

Характеристиките на керамичните инструменти: (1) добра устойчивост на износване; (2) устойчивост на висока температура, добра червена твърдост; (3) издръжливостта на инструмента е няколко пъти или дори няколко пъти по-висока от традиционните инструменти, намалявайки броя на смените на инструмента по време на обработката, осигурявайки малка конусност и висока точност на детайла, който ще се обработва; (4) не само може да се използва за груба обработка и довършителна обработка на материали с висока твърдост, но също така и за обработка с голямо въздействие, като фрезоване, рендосване, прекъснато рязане и груба обработка на заготовки; (5) Когато керамичното острие се срязва, триенето с метала е малко, рязането не е лесно да се залепи към острието, не е лесно да се появи натрупан ръб и може да се извърши високоскоростно рязане.

В сравнение с вложките от циментиран карбид, керамичните вложки могат да издържат на високи температури от 2000 ° C, докато твърдите сплави стават меки при 800 ° C; така че керамичните инструменти имат по-висока температурна химическа стабилност и могат да се режат с висока скорост, но недостатъкът е керамичните вложки. Силата и издръжливостта са ниски и лесни за счупване. По-късно беше въведена керамика от борен нитрид (наричани по-долу инструменти от кубичен борен нитрид), които се използват главно за струговане, фрезоване и пробиване на свръхтвърди материали. Твърдостта на фрезите от кубичен борен нитрид е много по-висока от тази на керамичните вложки. Поради високата си твърдост се нарича още свръхтвърд материал с диамант. Обикновено се използва за обработка на материали с твърдост по-висока от HRC48. Има отлична твърдост при висока температура - до 2000 °C, въпреки че е по-крехък от остриетата от циментиран карбид, но има значително подобрена якост на удар и устойчивост на смачкване в сравнение с керамичните инструменти от алуминиев оксид. В допълнение, някои специални инструменти от кубичен борен нитрид (като Huachao Super Hard BN-K1 и BN-S20) могат да издържат натоварването на стружки при груба обработка и могат да издържат на въздействието на периодична обработка и довършителни работи. Износването и топлината на рязане, тези характеристики могат да отговорят на трудната обработка на закалена стомана и чугун с висока твърдост с инструменти от кубичен борен нитрид.