ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Минералокерамика (ГОСТ из "Основы формообразования резанием лезвийными инструментами " Теплостойкость минералокерамики значительно выше теплостойкости твердых сплавов и составляет по данным разных исследователей 1100-1500°С. Добавки карбидов металлов снижают теплостойкость. Твердость разных марок также в среднем превышает твердость металлокерамических сплавов, ее пределы НКА 91,5-95. Коэффициент теплового расширения керамики, т.е. меньше в сравнении с твердым сплавом. Сопротивление абразивному изнашиванию сиалона выше, чем у твердого сплава, в 1,3 раза, черной керамики - в 1,1 раза, а белой - немного ниже. Плотность оксидной керамики составляет 3,94 - 3,98 г/см , что в 3,7 раза меньше по сравнению с однокарбидными твердыми сплавами и в 2-3 раза - с двухкарбидными. Примеси тяжелых металлов повышают плотность керамики. Недостаток минералокерамики - пониженная прочность (табл. 7.25). [c.156] Для повышения вязкости и прочности в оксид алюминия вводят легирующие добавки. Так, содержание 1 % по массе оксида магния тормозит рост зерен при горячем прессовании керамики, перераспределяет примеси по границам зерен, создает области сжимающих напряжений вокруг них. В результате этого снижается развитие трещин в керамическом материале и его прочность повышается. Эффект будет больше при добавлении еще и карбидов хрома, вольфрама, титана. Вязкости и термостойкости способствует введение диоксида циркония до 16 % по массе. Его действие проявляется через повышение прочности на растяжение поверхностных слоев материала за счет перераспределения напряжений между структурными составляющими керамики. При этом керамика становится пригодной для прерывистого резания. Чтобы одновременно не снизить возможности керамики при непрерывном резании в нее вводят до 3,5 % оксида иттрия. [c.156] Уменьшение размера зерна и пористости минералокерамики приводит к росту износостойкости, прочности и твердости материала. Поэтому размеры зерен следует снижать до 2 мкм, а плотность надо повышать до максимально возможной. [c.157] Армирование оксида алюминия нитевидными волокнами карбида кремния толщиной 0,6 мкм и длиной 10-89 мкм улучшает распределение напряжений в материале и теплопроводность, увеличивает ударную вязкость в 1,5 - 2 раза. [c.157] Нитридная керамика в сравнении с оксидной выше по прочности на изгиб и ударной вязкости, лучше работает на удар, и в сравнении со смешанной керамикой, она хорошо проводит тепло. Ее недостаток -повышенный диффузионный и химический износ при скоростном резании стали. [c.157] Замещенная нитридная керамика образуется путем замены части атомов кремния и азота в решетке нитрида кремния атомами алюминия и кислорода при использовании в производстве этого материала добавки из оксида алюминия. Такой материал получил название сиалон, который превосходит чистую нитридную керамику по термодинамическим свойствам и по устойчивости к окислению, но имеет пониженную вязкость. Ее повышают введением оксидов иттрия или других редкоземельных элементов. [c.157] Нитрид кремния с добавками карбида титана, кремния, гафния, нитрида титана хорошо сопротивляется химическому износу. Еще больший эффект получается в сочетании с добавкой оксида алюминия. Добавки карбидов повышают также абразивную износостойкость. Подобные материалы относятся к композиционной нитридной керамике. [c.157] Необходимо отметить еще один вид инструментальной керамики -синтетический корунд, находящий применение при лезвийной обработке. Несмотря на низкую прочность и большую хрупкость, он из-за высокой размерной стойкости не уступает режущим материалам. Данный материал при эксплуатации дешевле твердого сплава, прост в изготовлении, из него можно получать режущие элементы крупных размеров. Твердость синтетических корундов находится в пределах 2200-2300, предел прочности при изгибе составляет 565-575 МПа, при сжатии - до 2060 МПа, коэффициент теплопроводности равен 81,5 Вт/(м-К). [c.157] Эффективное применение инструмента с пластинками из керамики возможно, в первую очередь, на автоматизированном оборудовании, на станках с ЧПУ или на универсальных станках в условиях жесткой технологической системы. При наличии повышенных припусков на обработку лезвийное точение и растачивание керамикой предпочтительнее шлифования, так как улучшает микрорельеф обработанной поверхности и качество поверхностного слоя (отсутствуют прижоги, трещины и шаржирование абразивом). [c.157] Основные области нрименения инструментальной керамики при токарных операциях приведены также в табл.7.26, а рекомендации по режимам точения и фрезерования инструментами, оснащенными керамикой -в табл.7.27. [c.158] Вернуться к основной статье