Dezvoltarea și tendința tehnică a materialelor pentru insertii ceramice

Dezvoltarea și tendința tehnică a materialelor cu lame ceramice

În prelucrare, unealta a fost întotdeauna numită „dinți fabricați industrial”, iar performanța de tăiere a materialului sculei este unul dintre factorii cheie care determină eficiența producției, costul de producție și calitatea prelucrării. Prin urmare, alegerea corectă a materialului sculei de tăiere este Important, cuțitele ceramice, cu rezistența lor excelentă la căldură, rezistența la uzură și stabilitatea chimică, arată avantajele pe care uneltele tradiționale nu le pot egala în domeniul tăierii și tăierii de mare viteză a materialelor dificil de prelucrat, iar principalele materii prime ale cuțitelor ceramice sunt Al și Si. Se poate spune că conținutul bogat din scoarța terestră este inepuizabil și inepuizabil. Prin urmare, perspectiva de aplicare a noilor instrumente ceramice este foarte largă.

În primul rând, tipul de instrumente ceramice

Progresul materialelor ceramice pentru scule este axat pe îmbunătățirea performanței materialelor ceramice pentru scule tradiționale, rafinarea granulelor, amestecarea componentelor, acoperirea, îmbunătățirea procesului de sinterizare și dezvoltarea de noi produse, pentru a obține rezistență la temperaturi ridicate, rezistență la uzură și rezistență. Performanță excelentă de așchiere și poate satisface nevoile de prelucrare de precizie de mare viteză. Institutul Henan de Materiale Superhard poate împărți aproximativ materialele pentru scule ceramice în trei categorii: alumină, nitrură de siliciu și nitrură de bor (unelte cu nitrură de bor cubică). În domeniul tăierii metalelor, lamele ceramice cu alumină și lamele ceramice cu nitrură de siliciu sunt denumite în mod colectiv lame ceramice; în materialele anorganice nemetalice, materialele cu nitrură de bor cubică aparțin unei clase mari de materiale ceramice. Următoarele sunt caracteristicile celor trei tipuri de ceramică.

(1) Ceramica pe bază de alumină (Al2O3): Ni, Co, W sau altele asemenea sunt adăugate ca metal liant la ceramica pe bază de carbură, iar rezistența de legătură dintre alumină și carbură poate fi îmbunătățită. Are o bună rezistență la uzură și rezistență la căldură, iar stabilitatea sa chimică la temperaturi ridicate nu este ușor de interzis sau de reacție chimică cu fierul. Prin urmare, frezele ceramice pe bază de alumină au cea mai largă gamă de aplicații, potrivite pentru oțel și fontă. Prelucrarea de mare viteză a aliajelor sale; datorita rezistentei imbunatatite la socuri termice, poate fi folosit si pentru frezare sau rindeluire in conditii de taiere intrerupta, dar nu este potrivit pentru prelucrarea aliajelor de aluminiu, aliajelor de titan si aliajelor de niobiu, in caz contrar este predispus la uzura chimica.

(2) Cutter ceramic pe bază de nitrură de siliciu (Si3N4): este o ceramică realizată prin adăugarea unei cantități adecvate de carbură metalică și un agent de întărire a metalului la o matrice de nitrură de siliciu și folosind un efect de întărire compozit (denumit și efect de întărire a dispersiei). Se caracterizează prin duritate ridicată, rezistență bună la uzură, rezistență bună la căldură și rezistență la oxidare, iar reacția chimică dintre nitrura de siliciu și elementele de carbon și metal este mică, iar factorul de frecare este, de asemenea, scăzut. Potrivit pentru finisare, semifinisare, finisare sau semifinisare.

(3) Ceramica cu nitrură de bor (cubică de tăiere cu nitrură de bor): duritate ridicată, rezistență la uzură, rezistență bună la căldură, stabilitate termică bună, conductivitate termică bună, coeficient scăzut de frecare și coeficient mic de dilatare liniară. De exemplu, instrumentul cu nitrură de bor Hualing gradul BN-S20 este utilizat pentru degroșarea oțelului călit, gradul BN-H10 este utilizat pentru finisarea cu viteză mare a oțelului călit, gradul BN-K1 este prelucrat fontă de duritate mare, cenușa de tăiere de mare viteză de grad BN-S30 Fonta este mai economică decât inserțiile ceramice.

În al doilea rând, caracteristicile instrumentelor ceramice

The characteristics of ceramic tools: (1) good wear resistance; (2) high temperature resistance, good red hardness; (3) tool durability is several times or even several times higher than traditional tools, reducing the number of tool changes during processing, ensuring Small taper and high precision of the workpiece to be machined; (4) not only can be used for roughing and finishing of high-hardness materials, but also for machining with large impact such as milling, planing, interrupted cutting and blank roughing; (5) When the ceramic blade is cut, the friction with the metal is small, the cutting is not easy to be bonded to the blade, the built-up edge is not easy to occur, and high-speed cutting can be performed.

Compared with cemented carbide inserts, ceramic inserts can withstand high temperatures of 2000 ° C, while hard alloys become soft at 800 ° C; astfel încât uneltele ceramice au stabilitate chimică la temperatură mai mare și pot fi tăiate la viteză mare, dar dezavantajul sunt inserțiile ceramice. Rezistența și duritatea sunt scăzute și ușor de spart. Later, boron nitride ceramics (hereinafter referred to as cubic boron nitride tools) were introduced, which are mainly used for turning, milling, and boring superhard materials. Duritatea frezelor cu nitrură de bor cubică este mult mai mare decât cea a inserțiilor ceramice. Datorită durității sale ridicate, este numit și material superhard cu diamant. Este folosit în mod obișnuit pentru prelucrarea materialelor cu duritate mai mare decât HRC48. It has excellent high temperature hardness - up to 2000 ° C, although It is more brittle than cemented carbide blades, but has significantly improved impact strength and crush resistance compared to alumina ceramic tools. In addition, some special cubic boron nitride tools (such as Huachao Super Hard BN-K1 and BN-S20) can withstand the chip load of rough machining and can withstand the impact of intermittent machining and finishing. The wear and cutting heat, these characteristics can meet the difficult processing of hardened steel and high hardness cast iron with cubic boron nitride tools.