Razvoj i tehnički trendovi materijala za keramičke umetke

Razvoj i tehnički trend keramičkih materijala za oštrice

U strojnoj obradi, alat se oduvijek nazivao "industrijski izrađeni zubi", a učinak rezanja materijala alata jedan je od ključnih čimbenika koji određuju njegovu proizvodnu učinkovitost, proizvodne troškove i kvalitetu obrade. Stoga je pravilan izbor materijala alata za rezanje. Važno je da keramički noževi svojom izvrsnom otpornošću na toplinu, otpornošću na habanje i kemijskom postojanošću pokazuju prednosti s kojima se tradicionalni alati ne mogu mjeriti u području rezanja velikim brzinama i rezanja teško obradivih materijala, a glavne sirovine keramičkih noževa su Al i Si. Za bogat sadržaj u zemljinoj kori može se reći da je neiscrpan i neiscrpan. Stoga je mogućnost primjene novih keramičkih alata vrlo široka.

Prvo, vrsta keramičkih alata

Napredak materijala za keramičke alate usmjeren je na poboljšanje performansi tradicionalnih keramičkih materijala za alate, rafiniranje zrna, sastav komponenti, premazivanje, poboljšanje procesa sinteriranja i razvoj novih proizvoda, kako bi se postigla otpornost na visoke temperature, otpornost na trošenje i otpornost. Izvrsna izvedba struganja i može zadovoljiti potrebe precizne strojne obrade velike brzine. Henanski institut za supertvrde materijale može grubo podijeliti keramičke alatne materijale u tri kategorije: aluminijev oksid, silicijev nitrid i bor nitrid (kubični bor nitrid alati). U području rezanja metala, keramičke oštrice od aluminijevog oksida i keramičke oštrice od silicij nitrida zajednički se nazivaju keramičkim oštricama; u anorganskim nemetalnim materijalima, materijali kubičnog bor nitrida pripadaju velikoj klasi keramičkih materijala. Slijede karakteristike triju vrsta keramike.

(1) Keramika na bazi aluminijevog oksida (Al2O3): Ni, Co, W ili slično dodaje se kao vezivni metal keramici na bazi karbida, a čvrstoća veze između aluminijevog oksida i karbida može se poboljšati. Ima dobru otpornost na trošenje i toplinu, a njegovu kemijsku stabilnost na visokim temperaturama nije lako interdifikovati ili kemijski reagirati sa željezom. Stoga keramički rezači na bazi glinice imaju najširi raspon primjene, pogodni za čelik i lijevano željezo. Brza obrada njegovih legura; zbog poboljšane otpornosti na toplinske udare, također se može koristiti za glodanje ili blanjanje u uvjetima isprekidanog rezanja, ali nije prikladan za obradu aluminijskih legura, legura titana i legura niobija, inače je sklon kemijskom trošenju.

(2) Keramički rezač na bazi silicijevog nitrida (Si3N4): To je keramika izrađena dodavanjem odgovarajuće količine metalnog karbida i sredstva za ojačavanje metala u matricu silicijevog nitrida i korištenjem kompozitnog učinka ojačanja (također se naziva učinak disperzijskog ojačanja). Karakterizira ga visoka tvrdoća, dobra otpornost na trošenje, dobra otpornost na toplinu i otpornost na oksidaciju, a kemijska reakcija između silicijevog nitrida i ugljika i metalnih elemenata je mala, a faktor trenja je također nizak. Prikladno za doradu, polu-doradu, doradu ili polu-doradu.

(3) Keramika bor nitrida (kubični rezač bor nitrida): visoka tvrdoća, otpornost na trošenje, dobra otpornost na toplinu, dobra toplinska stabilnost, dobra toplinska vodljivost, nizak koeficijent trenja i mali koeficijent linearnog širenja. Na primjer, alat Hualing s kubičnim borovim nitridom BN-S20 koristi se za grubu obradu kaljenog čelika, BN-H10 koristi se za brzu završnu obradu kaljenog čelika, BN-K1 je obrađeni lijevano željezo visoke tvrdoće, BN-S30 pepeo za brzo rezanje Lijevano željezo je ekonomičnije od keramičkih umetaka.

Drugo, karakteristike keramičkih alata

Karakteristike keramičkih alata: (1) dobra otpornost na trošenje; (2) otpornost na visoke temperature, dobra crvena tvrdoća; (3) trajnost alata je nekoliko puta ili čak nekoliko puta veća od tradicionalnih alata, smanjujući broj izmjena alata tijekom obrade, osiguravajući mali konus i visoku preciznost izratka koji se obrađuje; (4) ne samo da se može koristiti za grubu i završnu obradu materijala visoke tvrdoće, već i za strojnu obradu s velikim utjecajem kao što je glodanje, blanjanje, isprekidano rezanje i gruba obrada; (5) Kada se keramička oštrica reže, trenje s metalom je malo, rezanje nije lako zalijepiti za oštricu, nije lako nastati izgrađeni rub i može se izvesti brzo rezanje.

U usporedbi s pločicama od cementnog karbida, keramičke pločice mogu izdržati visoke temperature od 2000 °C, dok tvrde legure postaju meke na 800 °C; tako keramički alati imaju višu temperaturnu kemijsku stabilnost i mogu se rezati velikom brzinom, ali nedostatak su keramički umeci. Čvrstoća i žilavost su niske i lako se lome. Kasnije je uvedena keramika od bor nitrida (u daljnjem tekstu alati od kubičnog bor nitrida) koja se uglavnom koristi za tokarenje, glodanje i bušenje supertvrdih materijala. Tvrdoća rezača kubičnog bor nitrida mnogo je veća od tvrdoće keramičkih pločica. Zbog velike tvrdoće naziva se i supertvrdi materijal s dijamantom. Obično se koristi za obradu materijala s tvrdoćom većom od HRC48. Ima izvrsnu tvrdoću na visokim temperaturama - do 2000 °C, iako je lomljiviji od oštrica od cementnog karbida, ali ima znatno poboljšanu udarnu čvrstoću i otpornost na lomljenje u usporedbi s alatima od glinice. Osim toga, neki posebni alati od kubičnog bor nitrida (kao što su Huachao Super Hard BN-K1 i BN-S20) mogu izdržati opterećenje strugotinama grube strojne obrade i mogu izdržati udar isprekidane strojne obrade i završne obrade. Trošenje i toplina rezanja, ove karakteristike mogu zadovoljiti tešku obradu kaljenog čelika i lijevanog željeza visoke tvrdoće s alatima od kubičnog bor nitrida.