Керамикалық кірістіру материалдарының дамуы мен техникалық үрдісі

Керамикалық қалақ материалдарының дамуы мен техникалық тенденциясы

Механикалық өңдеуде құрал әрқашан «өнеркәсіптік жасалған тістер» деп аталды, ал құрал материалының кесу өнімділігі оның өндіріс тиімділігін, өндіріс құнын және өңдеу сапасын анықтайтын негізгі факторлардың бірі болып табылады. Сондықтан кесу құралының материалын дұрыс таңдау Маңыздысы, керамикалық пышақтар тамаша ыстыққа төзімділігімен, тозуға төзімділігімен және химиялық тұрақтылығымен дәстүрлі құралдардың жоғары жылдамдықты кесу және өңдеуге қиын материалдарды кесу саласында сәйкес келмейтін артықшылықтарын көрсетеді, ал керамикалық пышақтардың негізгі шикізаты Al және Si болып табылады. Жер қыртысындағы бай мазмұнды таусылмайтын және сарқылмайтын деп айтуға болады. Сондықтан жаңа керамикалық құралдарды қолдану перспективасы өте кең.

Біріншіден, керамикалық құралдардың түрі

Керамикалық құрал материалдарының дамуы жоғары температураға төзімділік, тозуға төзімділік пен төзімділік алу үшін дәстүрлі керамикалық материалдардың өнімділігін арттыруға, дәндерді тазартуға, құрамдас құрамдастарға, жабындарға, агломерация процесін жақсартуға және жаңа өнімдерді жасауға бағытталған. Тамаша жоңқалау өнімділігі және жоғары жылдамдықтағы дәл өңдеу қажеттіліктерін қанағаттандыра алады. Хэнань аса қатты материалдар институты керамикалық құрал материалдарын шамамен үш санатқа бөле алады: глинозем, кремний нитриді және бор нитриді (куб нитриді бор). Металл кесу саласында глиноземді керамикалық қалақтар мен кремний нитриді керамикалық қалақтарды жалпы түрде керамикалық қалақшалар деп атайды; бейорганикалық металл емес материалдарда текше бор нитриді материалдары керамикалық материалдардың үлкен класына жатады. Төменде керамиканың үш түрінің сипаттамалары берілген.

(1) Алюминий тотығы (Al2O3) негізіндегі керамика: Ni, Co, W немесе сол сияқтылар карбид негізіндегі керамикаға байланыстырушы металл ретінде қосылады және алюминий оксиді мен карбид арасындағы байланыстыру беріктігін жақсартуға болады. Ол жақсы тозуға және ыстыққа төзімділікке ие және оның жоғары температурадағы химиялық тұрақтылығы темірмен араласуға немесе химиялық реакцияға оңай емес. Сондықтан глинозем негізіндегі керамикалық кескіштер болат пен шойынға жарамды ең кең қолдану аясына ие. Оның қорытпаларын жоғары жылдамдықпен өңдеу; жақсартылған термиялық соққыға төзімділігіне байланысты оны үзілген кесу жағдайында фрезерлеу немесе сүргілеу үшін де пайдалануға болады, бірақ алюминий қорытпаларын, титан қорытпаларын және ниобий қорытпаларын өңдеуге жарамайды, әйтпесе ол химиялық тозуға бейім.

(2) Кремний нитриді (Si3N4) негізіндегі керамикалық кескіш: бұл кремний нитриді матрицасына металл карбидінің және металды күшейтетін агенттің сәйкес мөлшерін қосу және композициялық күшейту әсерін (сонымен бірге дисперсияны күшейту әсері деп те аталады) пайдалану арқылы жасалған керамика. Ол жоғары қаттылықпен, жақсы тозуға төзімділігімен, жақсы ыстыққа төзімділігімен және тотығуға төзімділігімен сипатталады, ал кремний нитриді мен көміртегі және металл элементтері арасындағы химиялық реакция аз, үйкеліс коэффициенті де төмен. Аяқтауға, жартылай өңдеуге, әрлеуге немесе жартылай өңдеуге жарамды.

(3) Бор нитриді керамикалық (текше бор нитриді кескіш): жоғары қаттылық, тозуға төзімділік, жақсы ыстыққа төзімділік, жақсы термиялық тұрақтылық, жақсы жылу өткізгіштік, төмен үйкеліс коэффициенті және сызықтық кеңею коэффициенті. Мысалы, Hualing текше бор нитридінің құралы BN-S20 маркасы шыңдалған болатты өрескел өңдеу үшін, BN-H10 маркасы шыңдалған болатты жоғары жылдамдықпен өңдеу үшін қолданылады, BN-K1 маркасы қаттылығы жоғары шойындарды өңдейді, BN-S30 маркалы жоғары жылдамдықты кесу күлі Шойын керамикалық кірістірулерге қарағанда үнемді.

Екіншіден, керамикалық құралдардың сипаттамалары

Керамикалық құралдардың сипаттамалары: (1) жақсы тозуға төзімділік; (2) жоғары температураға төзімділік, жақсы қызыл қаттылық; (3) аспаптың төзімділігі дәстүрлі құралдарға қарағанда бірнеше есе, тіпті бірнеше есе жоғары, өңдеу кезінде құралды өзгерту санын азайтады, өңделетін дайындаманың кіші конустық және жоғары дәлдігін қамтамасыз етеді; (4) қаттылығы жоғары материалдарды өрескел өңдеу және өңдеу үшін ғана емес, сонымен қатар фрезерлеу, сүргілеу, үзілген кесу және дайындамаларды өңдеу сияқты үлкен әсер ететін өңдеу үшін де қолданылады; (5) Керамикалық пышақ кесілгенде, металмен үйкеліс аз болады, кесуді пышақпен байланыстыру оңай емес, салынған жиектің пайда болуы оңай емес және жоғары жылдамдықпен кесуді орындауға болады.

Цементтелген карбидті кірістірулермен салыстырғанда, керамикалық кірістірулер 2000 ° C жоғары температураға төтеп бере алады, ал қатты қорытпалар 800 ° C жұмсақ болады; сондықтан керамикалық құралдар жоғары температурада химиялық тұрақтылыққа ие және жоғары жылдамдықпен кесуге болады, бірақ кемшілігі керамикалық кірістіру болып табылады. Беріктік пен қаттылық төмен және сынуы оңай. Кейінірек бор нитридті керамика (бұдан әрі - текше бор нитриді аспаптары) енгізілді, олар негізінен жону, фрезерлеу және аса қатты материалдарды бұрғылау үшін қолданылады. Текше бор нитридті кескіштердің қаттылығы керамикалық кірістірулерге қарағанда әлдеқайда жоғары. Оның қаттылығы жоғары болғандықтан, оны алмас қосылған аса қатты материал деп те атайды. Ол әдетте HRC48-ден жоғары қаттылығы бар материалдарды өңдеу үшін қолданылады. Ол өте жоғары температуралық қаттылыққа ие - 2000 ° C дейін, бірақ ол цементтелген карбид пышақтарына қарағанда сынғыш, бірақ алюминий тотығы керамикалық құралдармен салыстырғанда соққыға төзімділігі мен сынғыштығын айтарлықтай жақсартты. Сонымен қатар, кейбір арнайы текше бор нитриді құралдары (мысалы, Huachao Super Hard BN-K1 және BN-S20) өрескел өңдеудің чип жүктемесіне төтеп бере алады және мезгіл-мезгіл өңдеу мен өңдеудің әсеріне төтеп бере алады. Тозу және кесу жылуы, бұл сипаттамалар текше бор нитриді құралдарымен шыңдалған болат пен жоғары қаттылық шойындарын қиын өңдеуге жауап бере алады.