Studopediya

КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

твърди сплави

Твърди сплави са основният инструмент материал, който осигурява обработка на висока производителност на материали чрез рязане.

Общият брой на режещи инструменти, изработени от карбид е не повече от 25%, но поради скоростта на високо рязане (2.5 ... 3 пъти по-висока в сравнение с HSS инструменти) те заемат 65% от резници (чипове от целия обем на изтеглените средства всички с инструменти материали). Стандартните твърди сплави, състоящи се от огнеупорни съединения (карбиди, волфрам, титан и тантал) и свързващо вещество фаза (кобалт) и разделени в три групи:

1 - odnokarbidnye (волфрам, група от VC, (WC + Co));

2 - dvuhkarbidnye (volframotitanovye, TC Group, (WC + Тик + Co));

3 - trёhkarbidnye (volframotitanotantalovye, TTK Group, (WC + Тик + ТаС + Co)).

Определяне на твърди сплави включва писма, характеризиращи образуващи елементи на карбид (волфрам, титан-T, втората буква от T-тантал) и един куп (K-кобалт). Броят след буквата K представлява масовият процент на процент сухожилие. Маса част от карбид, образуващи елементи в odnokarbidnyh сплави, съдържащи само волфрамов карбид, определя от разликата между 100% и масовата фракция на свързващо вещество. Например, VK4 сплав съдържа кобалт 4% и 96% WC. В dvuhkarbidnyh WC + тик сплави цифра след буквата карбид образуващ елемент се отнася за масовия малка част от карбид на елемента (Тик), и масовата фракция на карбид на втория елемент (WC), се определя от разликата между 100% и масивни сухожилие акции и карбид на първия елемент (например, T5K10 сплав съдържа 5 TIS%, 10% Co и 85% WC). В trehkarbidnyh TIS + WC + ТаС сплави цифри след буквите TT представлява маса съдържанието на титанов карбид и тантал. Маса част от волфрамов карбид, се определя от разликата между 100% и средствата за масово пропорциите на ставните връзки и карбиди Тик и ТаС. Например, TT7K12 сплав съдържа 12% Co, 7% титан и танталови карбиди (Тик + ОДУ) и 81% WC.

Волфрам-кобалтови твърди сплави

Волфрам-кобалтови сплави (VK) се състоят от волфрамов карбид и кобалт. Марка сплави в тази група се различават по съдържанието си на размера на кобалт и волфрамов карбид зърно (WC) и технологията на производство. За да се подготвят режещ инструмент, използван кобалтови сплави, съдържащи от 3% до 10% от теглото (Таблица. 7).

Таблица 7. Физични и механични характеристики

volframokobaltovyh сплави.

сплав Марка Състав,% МРа плътност G / см 3 НАП, мин
WC други съединения Co
BK3 BK3-M VK6 VK6 M-OM VK6 BK8 VK10-HOM - - - - ТаС - Cr 2 С3 15,0-15,3 15,0-15,3 14,6-15,0 14,8-15,1 14,7-15,0 14,4-14,8 14,3-14,6 89,5 91,0 88,5 90,0 90,5 87,5 89,0



С увеличаване на съдържанието на кобалт сплавите в този диапазон на якост на опън, якост на скъсване напречна и оперативна увеличение рязане, докато твърдост и износоустойчивост са намалени. По този начин, BK3 на сплав с минимално съдържание на кобалт, като най-трайни, но по-малко трайни, се препоръчва за завършване с максимална скорост на рязане и сплави BK8 и VK10-HOM - за грубо с ниска скорост на рязане и увеличава нарязани напречно сечение в шок ,

Volframokobaltovye сплави се препоръчва предимно за обработка на материали, които осигуряват отделни видове чипове (електронни компоненти, чип кост): чугун, цветни материали, фибростъкло, порцелан и твърди материали (устойчив на корозия, висока якост на стомана, сплави на никел-базирани топлоустойчиви и титан, и т.н.).

Cobalt съдържание за същите физико-механични и режещи свойства се определя до голяма степен от размера на зърното на фазата на карбид предимно среден размер на частиците от волфрамов карбид. Разработените технологични методи позволяват да се получат твърди сплави, в които средният размер на частиците на компонент карбид може да варира от части от микрон до 10-15 микрона. С увеличаването на размера на зърното на фазата на волфрамов карбид, твърдостта, модулът, устойчивост на износване и издръжливостта са намалени в рязане на чугун, и якост на огъване се увеличава. Този модел е широко използван за създаване на сплави за различни цели с необходимите свойства.

Първите такива сплави са търговски освободени зърна легирани стомани BK3-M и VK6-M, показват добри резултати при завършване на твърд чугун, закалени стомани и неръждаеми стомани и някои други марки на твърди материали. Тогава гама сплави е разработен с много фина структура на зърната (насипно волфрамов карбид размер на зърното на по-малко от 1 микрон) и със съдържание на кобалт на 6 и 10%.

Сплави съдържат също добавки голямото танталов карбид (около 2%) и ванадий (0.1%), което инхибира предимно карбид зърна растеж волфрамови за синтероване. Лети VK6-OM дава добри резултати в малък завой и скучни някои класове на топлоустойчиви и устойчиви на корозия стомани и сплави, висока твърдост чугун, включително коване, гаси стомани и алуминиеви сплави. VK6 сплав е особено ефективен при обработката на OM-волфрам и молибден, както и разполагането и остъргване на детайли, изработени от стомана и чугун.

По-нататъшно развитие и усъвършенстване на тази посока сплави са сплави, в които танталов карбид се заменят с хром карбид. Установено е, че зърна хром карбид забавя растежа на волфрамов карбид време на синтероване и насърчава получаване сплави с много фина зърнеста структура и висока устойчивост на износване, и също увеличава твърдостта и здравината на сплави при повишени температури.

Лети VK10-HOM е предназначена за липси и poluchernovoy някои марки неръждаеми стомани, титан и никелови сплави, и особено волфрамови и молибденови сплави. Благодарение на изключително фина, плътна структура на сплавта да бъде променено и да инструменти с минимален радиус на закръгляване на режещи ръбове, които от своя страна осигурява по-малка височина обработваната повърхнина microroughness и точност на размерите.

Друга област на сплави за подобрение за рязане на конструкционни стомани, чугуни и твърди материали, свързани с подобряване на куп. Пример за такава сплав е сплав от подобряване на развитието на VRK15 (TU 48-19-462-89) с кобалт-рений фаза термоустойчиво свързващо вещество за грубо и чисто. Сплавта има висока якост при повишени температури, ниска адхезия към обработвания материал и относително висока износоустойчивост. Използването на инструменти, оборудвана с сплав VRK15, подобрява производителността на обработка чрез увеличаване на скоростта на рязане или рязане сечение парче.

Заедно с песъчинки и кобалтови фази тоалетна, голямо влияние върху свойствата рязане на WC-Co сплав със съдържание на въглерод в сплавта. Това се дължи на факта, че съдържанието на въглерод е в областта на двуфазен WC-Co не влияе на фазовия състав на сплавта, но има значително влияние върху състава на свързващо вещество (кобалт) фаза. Това се дължи на промяна в разтворимостта на волфрам в кобалт. Cobalt промяна фаза в състава има силно влияние върху промяната на свойствата на сплавта като цяло. Освен това, присъствието на излишък от въглероден в сплавта под формата на графит води до намаляване на устойчивост на износване на сплавта, и липса на въглероден причинява образуването на -фаза (W3Co 3 C), който подобрява устойчивост на износване, но намалява силата на сплавта. По този начин, по-устойчиви на износване, но по-малко силна, отколкото когато същите високо въглеродни ниско въглеродни сплави със съдържание на кобалт. С увеличаване на съдържание на СО в увеличава сплав и ефекта на въглерод върху свойствата на сплавта.

Titanovolframovye твърди сплави

Titanovolframovye сплави (TC), произведени основно за оборудване инструменти за обработване на стомани, като чиповете канала. В сравнение с сплави VC те са по-устойчиви на окисление, твърдост и устойчивост на топлина (топлоустойчива сплави TK ~ 900 ° С, сплави VK ~ 800 ° С), докато по-ниска топлопроводимост и електропроводимост и модул на еластичност по-нисък.

Повишена способност titanovolframovyh адхезия-устойчиви на износване сплави умора се дължи на факта, че прагът на температура установяването им да стомана е много по-висока, отколкото WC-Co сплави. Titanovolframovye сплави позволяват използването на по-висока скорост на рязане при обработката на стомана и значително увеличаване на живота на инструмента.

Сплави групови TC стандартни класове имат различни състави в зависимост от тяхното приложение. съдържание титанов карбид варира 5-30% кобалт, от 4 до 10% (табл. 8).

Таблица 8. Физични и химични свойства на титан-волфрам

кобалтови сплави (ГОСТ 3882-74)

сплав Марка Състав,% МРа плътност G / см 3 НАП, мин
WC Тик Co
T30K4 T15K6 T14K8 T5K10 9,5-9,8 11,1-11,6 11,2-11,6 12,4-13,1 92,0 90,0 89,5 88,5

Точно както в WC-Co сплави, якост на огъване и натиск издръжливост и имат TK сплави нараства с увеличаване на съдържанието на кобалт. С увеличаването на съдържанието на въглерод в рамките на полето се увеличава трифазни в якост на огъване и твърдост и устойчивост на износване са намалени. Наличието на свободен въглероден е структурно същото време води до намаляване в сила, твърдост и устойчивост на износване в рязане.

Присъствието в сплавта фаза понижава якост на огъване, но увеличава твърдостта и износоустойчивостта на рязане.

В сплави със същото съдържание и със същия размер кобалтови карбид фази якост на огъване и натиск, издръжливост, пластично деформиране и модул на еластичност намалява с увеличаване на съдържанието на титанов карбид.

В съответствие с моделите на климата и режещите свойства на сплавите: увеличаване на съдържанието на кобалт води до намаляване на устойчивост на износване в намаляването на сплави, и титанов карбид с увеличаване на съдържанието (при постоянна съдържание обем на кобалт) увеличава износоустойчивостта, но също така намалява оперативните сили. Следователно марки като сплави като T3OK4 T15K6 и с максимална свобода на пластична сила, използвана в довършителни и полу-довършителни от стомана с висока скорост на рязане, ниско или умерено натоварване на инструмента. Сплави T5K10, T5K12 с най-високо съдържание на кобалт и резерв чуплива сила са предназначени за тежкотоварни удари с намалена скорост на рязане.

Titanium-тантал-volramovye твърди сплави

Индустриална титан-тантал, волфрам твърди сплави (сплави TTC) се състои от три основни фази: твърд разтвор на (Ti, W, Ta) С карбид, волфрамов и базирани твърд разтвор на кобалт.

Въведение танталов карбид сплави подобрява тяхното физическо, механични и свойства на изпълнение, което води до по-висока якост на огъване и твърдост при стайна и повишени температури увеличават работата на деформация при високи температури. Carbide танталови сплави намалява пълзене, значително увеличава срока умора на трифазни сплави при циклично натоварване и увеличава термична стабилност и устойчивост към окисление във въздуха.

Вътрешен стандарт (ГОСТ 3882-74) включва следните марки на сплави от тази група - TT8K6, TT10K8B, TT7K12, TT20K9 в които съдържанието танталов карбид варира от 2 до 12% (Таблица 9) ..

Изследвания на режещи свойства TTC сплави показа, че увеличението на съдържанието на сплав на тантал карбид подобрява нейната устойчивост на износване при рязане, по-специално поради по-ниската склонност към кратера носят и разграждане от термични цикли и умора натоварвания.

Таблица 9. Състав и характеристики на физико-механичните свойства на карбид класове титан-тантал-волфрамови

рязане (ГОСТ 3882-74)

сплав Марка Състав,% МРа плътност G / см 3 НАП, мин
WC Тик ТаС Co
TT7K12 TT8K6 TT10K8 AB TT20K9 9.4 14.1 9.5 13,0-13,8 12,8-13,3 13,5-13,8 12,0-13,0 87,0 90,5 89,0 91,0

С оглед на горните свойства, TTC на сплави се препоръчва за тежка механична обработка, рязане на твърди материали със значително термомеханично натоварване на инструмента, както и периодични операции рязане, особено фрезоване, различна променлива нарязани напречно сечение и циклични термо-механични натоварвания върху режещата част на инструмента.

Най-крехка силата сред сплави TTK група има TT7K12 сплав, която се препоръчва за лечение на стомана в особено неблагоприятни условия (с прекъсвания по струговане, рендосване, грубо фрезоване). Използването на инструмент сплав TT7K12 вместо бърз инструмент подобрява скоростта на рязане на 1,5-2,0 пъти.

За операции, фрези препоръчва TT20K9 марка сплав (на стомана).

За груби и завършващ удар на завиване, разстъргване и фрезоване на сив и сферографитен чугун, цветни метали, непрекъснато завъртане на висока якост, устойчиви на корозия стомани, включително топлинно обработено, както и титанови сплави, е TT8K6 на сплав.

Груб, poluchernovoe повратна и фрезоване на високо-сплав, неръждаема и топлоустойчиви стомани и сплави, някои успешно извършена инструмент сплав марка TT10K8-B.

В групата на сплави танталови носещи следва да включва също така наречените MC сплави, които се усвоили от издаването на лиценза, закупени от фирмата "Sandvik Coromant" (Швеция) (таб. 10).

Таблица 10. Основните характеристики на "MC" група на сплави (ТУ 48-19-308-80)

сплав Марка Лети-аналог (GOST3882-74) свойства
МРа G / см 3 Твърдост, HV 30 Най принудителният KA / м
MS111 T15K6 10,22-10,38 1525-1675 8,7-11,9
MS121 T14K8 11,60-11,79 1475-1625 7,2-9,5
MS131 T5K10 11,35-11,51 1430-1570 8,0-10,4
MS137 T14K8, TT20K9 11,68-11,85 1485-1635 13,5-15,2
MS146 TT7K12 13,04-14,60 1320-1460 10,2-15,2
MS211 VK6-М 14,70-14,86 1590-1680 15,9-23,6
MS221 TT10K8B 13,81-13,97 1530-1630 10,3-13,3
MS241 BK8 14,15-14,25 1175-1295 9,4-11,2
MS301 BK3-М 14,95-15,11 1760-1940 20,6-23,6
MS306 VK6-OM 14,74-14,94 1665-1835 19,8-23,2
MS312 VK6-М 12,79-12,95 1700-1940 15,9-23,2
MS318 VK6, T8K7 12,80-12,96 1575-1725 15,2-20,6
MS321 VK6 14,64-14,86 1450-1600 13,4-15,2
MS313 VK6-М 14,74-14,94 1505-1655 13,4-17,3

Класовете с алуминиеви MS101, MS111, MS121, MS131 и MS146 са предназначени за обработване на стомана и лята стомана в различни среди, сплави MS211, MS221 и MS241 - за рязане на твърди материали и сплави марки MS301, MS306, MS312, MS313 и MS321 - за чугун и цветни метали. Сплави марки MS137 и MS318 са предназначени за фрезоване на стомана и чугун.

Изследване на рязане свойства на MC сплави показват тяхната висока надеждност в сравнение със стандартните сплави, поради тяхната повишена стабилност на физико-механични характеристики. Ето защо, по-висока стойност (при 40-60%) MS сплави в сравнение със стандартните сплави е оправдан режещи свойства на висока стабилност и надеждност при работа на уреда, оборудван с MS плочи.

Tungstenfree твърди сплави

Поради основен компонент на високо недостига съставляваща твърд метал и, преди всичко, W и Co, в развитите страни и страните от ОНД за разработване на задълбочени изследвания върху развитието на икономически легирана карбид е обикновено дори съдържащ малки количества от волфрам, тези сплави са наречени tungstenfree (BVTS). Обещаващ площ от BVTS развитие е създаването на сплави на основата на карбиди или karbidonitrpidov титан никел-молибден свързващо вещество.

Сплавите се характеризират с висока твърдост, устойчивост на окисляване, нисък коефициент на триене на стомана и намалена тенденция за лепило взаимодействието, което намалява износването на инструмента, по-специално на предната повърхност позволява стоманите, получени чрез преработка на ниско машинно грапавост на повърхността и висока точност на размерите. Въпреки това, в сравнение с BVTS volframosoderzhaschimi стандартни сплави имат по-ниска модул, по-ниска топлопроводимост и издръжливост, така че те се противопоставят лошо шок и термичен стрес, еластична и пластична деформация, имат намалена устойчивост на топлина, по-интензивно омекване при повишени температури.

Тези свойства определят областта на рационалното използване на BVTS когато машинна материали. Препоръчителните BVTS момента се използват най-вече за довършителни работи и полу-довършителни (струговане, фрезоване) въглеродни и легирани стомани с висока скорост на рязане и сравнително малък разрез нарязани в замяна titanovolframovyh сплави.

Ефективно използване BVTS главно под формата на сменяеми пластини като запояване и по време на смилане на ниска топлопроводимост може да предизвика вътрешни напрежения и, като резултат, пукнатини в плочите, както и намаляване на тяхната оперативна стабилност.

Физико-механични характеристики на някои марки BVTS представени в таблица 11.

Като се има предвид сравнително ниските нива на устойчивост на топлина и сила на пластмасови BVTS провеждат изследователска работа върху подобряването на техните свойства, поради втвърдяване на сухожилия или karbidonitridnoy фаза. В резултат на тези промени е появата на нови марки BVTS с подобрени свойства и чуплива пластмаса сила. Един пример може да послужи за подобряване BVTS LTSK20 сплави, които фаза karbidonitridnaya легирани циркониеви сплави TV4, и CTS NTN30 чиито струни са забележимо по-висока якост и устойчивост на топлина от употребата на допинг, съответно, волфрамов карбид, волфрам и карбидите от титан и ниобий. Нова група от сплави от този тип е с висока надеждност и продължителен област на приложение. По-специално, TB4 сплави NTN30 препоръчва за грубо стомана за фрезоване и струговане.

Таблица 11. Структура и свойства на основните индустриални марки BVTS

сплав Марка Основните компоненти в% (по тегло) Физични и механични свойства
МРа плътност G / см 3 НАП, мин
Тик TiCN Ni Mo
TN20 KNT16 - - 15.0 19.5 6.0 6.5 5.5-6.0 5.5-6.0 90.0 89.0

Ефективността на BVTS зависи от правилната подготовка на инструмента, изберете режима на рязане и условията на преработка, включително материали, които се обработват. Например, стандартните BVTS марки TN-20, CST-16 не се препоръчва за лечение на твърди материали, твърд чугун и закалена стомана.

Съставът и някои свойства на повишена здравина са показани в Таблица BVTS. 12.

Опитът от прилагането на съществуващите BVTS и очаква разширяване на използването им във връзка с появата на нови, по-усъвършенствани марки показва, че в границите на желаното освобождаване на продуктите и да се гарантира стабилно ниво на показателите за качество, около 25-30% от folframosoderzhaschih сплавите на емисията може да бъде заменен от tungstenfree за обработка на стомана.

Таблица 12. Характеристики на висока якост BVTS

марка Състав,% МРа G / см 3 НАП, мин
TiCN Тик NBC Ni Mo
NTN30 (TU 48-4206-331-88) CTS (TU 48-4206-365-89) TB4 (TU 48-19-429-87) 56.3 19.5 10,5 12 8,7 меморандум за сътрудничество 6,0-6,5 6,2-6,8 6,3-6,7 89.5 89.5 89.0

Приложения на твърди сплави

При анализа на приложения маркира hardmetals с различни свойства, обикновено се използва препоръките на Международната

Организация по стандартизация (ISO), която включва използването на сплави в зависимост от нивото на основните свойства на всяка марка (ГОСТ 3882-74), в зависимост от условията за обработка (т, S, V, характер на операцията, материал, за да се лекува, от вида на образуван чип, и т.н.) , В съответствие с тези препоръки, твърди сплави, се класифицират в три основни рязане група P, M, R, което от своя страна са разделени на подгрупи в зависимост от прилагането на условията за преработка (Таблица. 13).

Таблица 13. Класификация на съвременните твърди сплави

ISO 513

Key рязане група Потребителски групи Марка карбид в съответствие с ГОСТ 3882-74
Конвой-на-nache Цвят чисто Rovkov Конвой-на-nache Преработен материал и вида на чипове Вид лечение и условия за ползване
P син P01 Steel, лята стомана, обработването на които в канала се формира чипове Завърши струговане, пробиване, райбероване, прецизно рязане без вибрации T30K4 MS101 TN20
P10 Обръщайки се, включване на камера, резби, фрезоване, пробиване, разстъргване T15K6 MS111 KNT16 CTS
P20 Steel, лята стомана, ковък чугун, цветни метали, обработването на които в канала се формира чипове Машини стругарски T14K8 MS121 KNT16 CTS KTN30
P25 Нелегирана стомана, ниско и srednelegirovannoj фрезоване включително дълбоки бразди, обработка при изисквания за презентация за повишена устойчивост на сплавта топлинна и механични натоварвания TT20K9 MS137 TB4
P30 Грубо струговане, фрезоване, рендосване и импрегниране T5K10 MS131 TB4
P40 P50 Steel, лята стомана с включвания на пясък и раковини Да работи в неблагоприятни и силно неблагоприятни условия * TT7K12 MS146
M жълт M05 M10 Steel, лята стомана, високо легирана, аустенитна, топлоустойчиви сплави и трудно стомана, сив, сферографитен и легирани чугуни Обръщайки се, разгръщане VK6 VK6-OM-M TT8K6 VK6-OM
K червен M20 Стоманени отливки, аустенитна, манган, устойчиви на топлина, трудни за стомана и сплави Машини стругарски VK6-Sun TT10K8 B-MS221
M30 Сплави, сив и сферографитен чугун, като фрактура източване и чипс Машини стругарски, рендосване. Условия неблагоприятна рязане * OM-VK10 VK10-HOM VRK15 BK8
M40 Мека стомана с ниска якост, рязане на стомана и други материали, които осигуряват източване, фрактура и чипс Обръщайки се, мухъл повратна, рязане, предимно на автоматични машини TT7K12 MS146
K01 Висока твърдост сив чугун, алуминиеви сплави с високо съдържание на силиций. Закалена стомана, абразивни пластмаса, керамика, Chipless фрактура Завършете повратна, скучно, фрезоване и остъргване BK3 BK3-M MS301
K05 Легирани и охладени чугун, закалена стомана, неръждаема стомана и с висока якост топлоустойчиви стомани и сплави, даващи фрактура на чип Довършителни и грубо струговане, пробиване, райбероване, нарязване на резби VK6-OM TT8K6 MS306
K10 Грей и сферографитен чугун главно повишена твърдост, закалена стомана, алуминиеви и медни сплави, пластмаси, стъкло, керамика, Chipless фрактура Обръщайки се, скучно, фрезоване, пробиване T8K6 VK6 VK6 M-OM MS312 MS313
K10 K20 Грей и сферографитен чугун главно повишена твърдост, закалена стомана, алуминиеви и медни сплави, пластмаси, стъкло, керамика, Chipless фрактура сив чугун, цветни метали, силно абразивен талашитени плоскости, пластмаса Обръщайки се, скучно, фрезоване, пробиване, струговане, фрезоване, рендосване, пробиване T8K6 VK6 VK6 M-OM MS312 MS313 MS321 VK6 CTS
K30 Grey хвърли ниска якост и твърдост, с ниска якост на стомана, дърво, цветни метали, пластмаси Струговане, фрезоване, рендосване, пробиване. Работата в неблагоприятни условия * BK8 VK10-HOM MS321
K40 Цветни метали, дърво, пластмаса, даващи фрактура на чип Струговане, фрезоване, рендосване BK8 MS347

* Странични и особено неблагоприятни условия за преработка, посочени променлива дълбочина на рязане, интермитентна доставка, шок, вибрации, присъствието на кастинга кори и абразивни частици в третирания материал.

Колкото по-висок индекс на заявлението, по-ниската карбид износоустойчивост и позволява скорост на рязане, но по-висока якост (здравина) и допустима емисия и дълбочината на рязане (вж. Таблица. 13). По този начин, малки индекси отговарят на операцията по обработка, където висока износоустойчивост и ниска якост на твърди сплави и високи показатели - съответства на операции за слаб, т.е. когато твърди сплави трябва да притежават висока якост. Следователно, всяка марка е предпочитан поле приложение в която осигурява максимална ефективност и ефективността на процеса на третиране сплав.

Обхватът на подгрупата определено колебливо и двусмислен. Ето защо, един брой марки на твърди сплави може да работи добре в две или три подгрупи на прилагането (например, T15K6 сплав - P10, P15, P20), или дори в различни групи от приложения (например, сплав BK8 - K30, K40, M30).

Основни тенденции на съвършенството на твърди сплави. В момента, в номенклатурата на твърди сплави, произведени от руската индустрия се е променила значително, значително подобрява качеството на сплави. Това се дължи на производителите, използващи по-модерната производствена и оборудване за изпитване, както и по-добри технологии. По-специално, това се отнася до Москва комбинират карбид (MKTS), която произвежда технология твърда сплав и използването на оборудване и суровини на шведската фирма "Сандвик Coromant", на завод "Победа" (Владикавказ), производство на твърди сплави VP серия, като опитен производствени VNIITS. С оглед на прехода на Русия към пазарна икономика и интеграцията на нейната промишленост със Западните страни от индустрията, разработен, е препоръчително да се разгледа основните тенденции в подобряването на съвременните марки на твърди сплави.

Perfection (WC-Co) кобалт-волфрамов карбид се дължи на: развитието на osobomelkozernistoy сплави ( М) и ултрафини структури ( т); създаването на сплави с пакети от висока якост и устойчивост на топлина; прилагане на нови производствени сплав технологии, основани на използването submelkozernistogo оригинален зърно, съчетаващ синтез и статично горещо пресоване; въвеждането на допълнителна операция douplotneniya структура сплав в специални инсталации (процесни HIP) газ-статичен натискане.

Използването на ултра-твърди сплави и osobomelkozernistoy структура позволява да получите на радиуса на закръглението на инструментите на острието в диапазона 5-10 микрона, което съответства на радиуса на инструмента за закръгляване, изработен от въглеродни и високоскоростни стомани. В допълнение, тези сплави имат висока еднородност на обема на зърно, което прави osobomelkozernistye ултра- и сплави най-подходящ за производство малък размер средство в твърди (бормашини, крайните мелници, резби средства и т.н.).

В момента, западни производители на режещи инструменти се препоръчва използването на функцията на ултразвук и osobomelkozernistyh сплави за обработка на висока якост чугун, закалени стомани, сплави на никел-базирани, титан и молибден, vysokokremnievyh алуминиеви сплави, стъкло, въглерод, boroplastikov.

По-специално, една плоча сплав ZMP със среден размер на частиците от около 0.6 микрона, компания Krupp Widia (ФРГ) се препоръчва за лечение на закалена стомана (HRC 55), и за обработка на vysokokremnievogo алуминиева сплав.

Sandvik Coromant Company (Швеция) препоръчва N10F плоча на сплав (M20-M30) за фрезоване свръхсплави, и компанията Kennametal-Hertel (US-Германия) препоръчва глоба K313 сплав за рязане на твърди материали, използвани в космическата индустрия. Тя следва да бъде отменен, че K313 има уникален синтез на якост на огъване = 3.2 GPa, което се постига с помощта на опционалния горещо изостатично пресоване технология (GUI). K313 сплав и има висока устойчивост на деформация при високи температури термопластични.

Надеждност твърдосплавни инструменти, особено на инструменти, използвани в автоматизирано производство, зависи не само от средните стойности на сила, но също така и върху стабилността на нейните якостни качества. Ето защо, ние разработихме технология за подобряване на хомогенността на свойствата на сплавите. Пример за тази тенденция е създаването osobomelkozernistogo сплав A-1, разработен от Sumitomo (Япония). Тази сплав има не само строго фиксиран размер на зърната (0.5-0.8 микрона), и висока равномерност на разпределение свързващо вещество от обема на материала. Плочи Лети А-1 за черно Агенцията препоръчва обръщат и фрезоване, като инструментът е с висока устойчивост на крехко разрушаване на режещите ръбове и висока якост на задържане на зърна карбид в сплавта, който определя устойчивост сплав с високо износване прекъсна съкращения. По-специално, за довършителни работи на високо легирана стомана с твърдост 16MpSg5E 62 NRSe лицето мелници кандидатстване оборудвани с сплав A-1 е увеличил скоростта на рязане на 120 м / мин.

За производството на твърди карбид тренировка и крайните мелници с диаметър от 0.1-0.8 мм дупки в фолио печатни платки компания Sumitomo (Япония) е разработила няколко марки на малки и osobomelkozernistyh сплави с високи нива на опън при огъване и усукване, и еднородност на размера на зърното , По-специално, циментиран карбид AF-1 с размер на частиците 0,5-0,15 съдържание на кобалт от 12% от обема мм, с твърдост 93 и НРО якост на огъване = 5,0 GPa се използва за производство на свредла с диаметър 0.1 mm. Трябва да се отбележи, че в производството на най-малкия диаметър на дефектите на тренировка лети и, в частност, неравномерност на зърно WC размер по обем, което води до неизбежен провал на тренировка в експлоатация. При лечението на дупки с диаметър 0.1-0.3 мм във фолио плочи бормашина сплав А-1 са устойчиви, значително над съпротивлението на тренировки бързорежеща стомана.

Подобна твърдо карбид бормашина компания Kennametal-Hertel допуска до 3 пъти да се увеличи предлагането на пробиване в твърд материал, в сравнение с предлагането на високоскоростни тренировки, докато увеличаване на скоростта на рязане 80-120 м / мин.

Много внимание се отделя на подобряването на солидна сплав ставните връзки, което е слабото звено в технологичната сплавта. По-специално, както е посочено по-горе, свойствата на съдържание на свързващо вещество въглероден значително влияния, който се увеличава с увеличаване на съдържанието на кобалт на сплавта.

Легиране с рений (Re) на свързващо вещество фаза увеличава нейната здравина, висока температура при пълзене и, освен това, предотвратява образуването на крехки фаза. Трябва да се отбележи, че външният вид на течна фаза на твърд разтвор на Co-изпарител при температура над 100-300 ° С, от твърд разтвор от Co-тоалетна, докато сплавта с твърдост (Co-RE) при 200-300 HV -svyazkoy горе. Това е основната причина за увеличаването на живота на инструмента, оборудван с сплав (Co-Re) -svyazkoy което е 3-5 пъти живота на инструмент, оборудван със стандартна карбид кобалт свързващо вещество.

Подобрени свойства отбелязват карбид, легирани с рутений (Ru). По-специално, въвеждането на 0.4% (тегловни) в сплавта на рутений (94% тоалетна - 6% Co) увеличава якост на огъване от 16%, като се поддържа твърдост. Това се дължи на факта, че инхибира растежа на карбид зърна рутений и подобрява омокрянето, което от своя страна води до увеличаване на адхезия връзка между тоалетна и Co. Сплави (Co-Ru) -svyazkoy добре се съпротивляват механични удари и топлинна умора.

Широкото използване на сплави (Co-Re) - и (Co-Ru) -svyazkami ограничени недостатъчност Re и Ru. Следователно, наскоро разработени сплави с нови видове ehkonomnolegirovannyh връзки в която кобалт е частично или напълно заместени от никел, молибден и желязо. По-специално, нарастваща употреба се прави с сухожилията сплави Fe-Co, Fe-Ni, Co-Ni, Fe-Co-Ni, Fe-Mo и др.

А забележим ефект върху свойствата osobo- и дребнозърнест карбид има съдържание на кобалт. По-специално, на растежа на кобалт в сплавта увеличава якостта на огъване и якост, топлопроводимост, нисък коефициент на топлинно разширение, твърдост, модул на еластичност и електрическо съпротивление. Намаляване на съдържанието на кобалт (например, до 3.69% по обем) значително намалява оптималната стойност на температурата на синтероване (1400-1275 ° С), който, от своя страна, има тенденция за намаляване на растежа на зърното по време на синтероване и повишаване на износоустойчивостта на сплавта. Оптималната комбинация от свойства се осигуряват от фин сплави на съдържанието на кобалт в обхвата от 6% от обема. Такива сплави се използват за производство на твърди инструменти: свредла, райбери, крайните мелници, кранове и т.н.

Компанията Krupp-Widia (Германия), предлага на своите клиенти редица нови марки titanotantalovolframovyh карбид за фрезоване. Висока ефективност сплав TTM-S е снабден с комбинация от висока твърдост (HV1500) и якост на огъване ( = 2.1 GPa), така чиния с карбид се препоръчва за груб и да завърши фрезоване на стомана, чугун, легиран чугун, високо легирани топлоустойчиви стомани (P10-P30, M20-M30) при рязане скорост до 140 м / мин и темпове на придвижване до 0 34 mm / зъб; Дълбочина на рязане 4-10 мм.

Японската компания Mitsubishi е разработила широка гама от сплави за различни цели titanotantalovolframovyh. По-специално, UTi20T сплав се препоръчва да се оборудва с инструмент, който може да се използва при завъртане и смилане на стомани, чугуни, твърди материали (P25, K20, M20). Инструментът е оборудван с плочи от STilOT на сплавта, се препоръчва да се почисти и копиране на завиване, резби и набраздяване, и от сплав плоча HTi05T - за прецизно завиване и скучен на стоманени заготовки.

Stronger плоча HTilOT препоръча за включване парчета на твърди материали.

Налице е тенденция замяна танталов карбид ТаС по-ефективно HfC хафний карбид, ниобий, NBC, Cr КРС VC ванадий. По-специално, сплавите, легирани с хафний карбид, имат предимство в съпротивлението на износване при включване, но отстъпват по фрезови сплави, легирани с ТаС. Това се дължи на засилваща се тенденция към по-голяма промяна в линейни размери и топлопроводимостта намаление сплави, легирани HfC и NBC, в сравнение със съответните характеристики на сплави, легирани с ТаС. Например, съпротивление фрези, оборудвани с плочи S20C (P20), съдържащи 63% WC, 17% Тик и 9% NBC, в близост до съпротивата на фрези, оборудван с плочи S20S, съдържаща 14% от ОДУ и NBC, и 20% по-висока устойчивост, оборудвани с пластини инструмент S20, който не съдържа карбидите от хафний, ниобий и тантал.

Таблица. 14 показва основните марки на твърди сплави и техните приложения, сплавите, произведени в Русия с подобрена технология и редица западни фирми технологии (Kennametal-Hertel, Sandvik Coromant, и др.)

Таблица 14. Печати сплави, произведени и използвани в Русия

VNIITS Искър Sadvik-MKTS "Победител" Plant сфера на приложение
основен Добавете-тива
Сплави за струговане
VT100 IC80T RT10 P01 P05
VT110, VT113, VT2200 *, VT2220 *, VT2222 * IC20N ST15 * P10 P20
VT120, VT1320 *, VT1322 * IC70, IC805 *, IC825 *, IC848 * ST25 * ST15 * VP1255 * P15 P25
VT130, VT1320 *, VT1322 *, VT1412 * IC635 * ST25 * ST35 * VP1255 VP1325 * * P25 P35
VT141, VT142, VT1410 *, VT1412 * IC54, IC635 *, IC656 * RT40 CU45 * VP1455 * P40
VT210 TK15 TK20 M05 M15
VT141, VT220, VT231, VT2220 *, VT1410 Е-8 TK20 ST25 * M20 M30
VT231 RT40 CU45 * M30 M40
VT301 K01 K05
VT310 IC20, IC805 *, * IC428, IC-220 * TK10 TK15 SK15 * K05 K15
VT320, VT322, VT3200 *, VT3205 *, VT3220 *, VT3225 * IC428 *, Е-8, IC-220 * TK20 SK20 * VP3115 * K15 K25
VT231, VT332, VT2310, VT2312 IC28, Е-8, Е-28 VP3325 * K25 К35
фрези сплави
VT113 P10
VT120 SM25 * P20
VM125, VM126, VM2206 * RM30 SM25 * P15 P30
VT130 P25 P35
VT141, VT142, * VM416, VM417 * RT40 CU45 * P30 P40
VT141, VT220, VT231, VM1416 * * VM2206, VM2316 * TK25 CU45 * M20 M30
VT142, VT231 CU45 * M30 M40
VT310 K05 K15
VM315, VT321, VM3156 * * VM3206, VM3157 * TK20 SA20 * K15 K25
VT231, * VM2316, VM2317 * SA30 * K25 К35

* Сплави на покритите

Най-радикално подобрени BVTS. Трябва да се отбележи, че ако изхода на CIS BVTS е не повече от 1% от общия размер на твърди сплави, в Западна Европа и САЩ използват BVTS 2-5%, а в Япония до 30-35%.

На практика, Майрън момента произвеждат BVTS основават предимно на Тик, Тик-TiN с различни варианти на сухожилията (Табл. 15).

С цел повишаване на пластичност и устойчивост на износване в термични цикли товар BVTS допълнително легирани карбидите от Mo, V, Ta, Nb, Zr, Hf, Al, Cr, и W. Ние също така да разгледа възможността за производство на BVTS въз основа на преходни метали, бориди IV - VI от периодичната система и по-специално, TiB и TiB 2.

Таблица 15. Състав на BVTS използва в световната практика

Въз основа на TiC Въз основа на TiC - TiN
TiCN - (W, Ti) C - Co Тик - TiN - WC - Co
Ti (С, N) - Ni Тик - TiN - Ni - Mo - W
Ti (С, N) - Ni - Mo Тик - TiN - Ni - меморандум за сътрудничество
(Ti, Mo) CN - Ni - Mo Тик - TiN - WC - меморандум за сътрудничество - Co
(Ti, Ta) CN - Ni - Fe - Mo TiN - WC - Co
(Ti, W) CN - ТаС - WC - Co -
TiCN - (W, Ti) C - Co -

BVTS ефективност при рязане голяма степен се определя от състава и свойствата на свързващото вещество. При производството BVTS като сухожилия най-често се използват с добавки никел или кобалт молибден (вж. Таблица. 15), и за неговото втвърдяване на свързващото вещество се въвежда Fe, Cr, Al, W, Ti, Si и други.

Например, от допинг алуминий BVTS формирането на подмикроскопско фаза Ni (Ti, Al), изпълняващо ролята на фаза втвърдител. Резултатът е втвърдяване свързващо вещество, увеличаване на твърдостта на сплавта, без да прави компромис с неговата сила. В международната практика да се използва BVTS съдържание свързващо вещество в диапазона от 5-25% (по тегло).

Компанията е разработила серия от Sumitomo BVTS, която успешно замества volframosoderzhaschie твърди сплави за груби и довършителни операции обръщат стомани (P01-P20). По-специално, T12A сплав (HV = 1580, = 1,65 GPa), приложена към награпяване струговане и фрезоване върху феритна конструкционни стомани основа V = 150-200 м / мин, съответно, както и за превръщането и фрезоване на неръждаеми стомани при скорости на рязане V = 60-250 м / мин; V = 60-120 м / мин. Най-успешните в тази серия е T25A сплав (HV = 1520; = 1,85 GPa), предназначена за грубо струговане конструкционни стомани (V = 50-200 м / мин) и фрезоване (V = 120-180 м / мин, S Z = 0,25 mm / зъб).

Още BVTS подобряване посока поради въвеждането в структурата си малко количество WC и ТАС подобри топлопроводимост, по-нисък коефициент на топлинно разширение, което значително повишава устойчивостта BVTS фрактура при термични цикли и значително повишава износоустойчивостта на тежки операции и, в частност, за груб фрезоване.

Например, фирмата Toshiba Tungalloy (Япония) е разработила гама от BVTS (302, 308, 350, NS500) въз основа на Тик-TiN, легирани WC и ТаС. Тези сплави са препоръчани от компанията за оборудване на инструмент, предназначен за грубо струговане на стомана и чугун, както и закалени стомани и висока якост чугун, аустенитна неръждаема стомана (P10-P20, K05, K20, M05-M10). Поради високата си устойчивост на счупване при термични цикли стрес лицето мелници, оборудвана с плочи NS540, могат да се използват за обработка на стомана твърдост NV160 с V = 170 m / мин; S Z = 0,2 mm / зъб; т = 2-3 мм, рязане течност се оставя да се използват.

Фирма Адамас Carbide (USA) препоръча на плоча на BVTS марки ADAMAX300 и ADAMAX400 за фино, средно за груб повратна на стомана (HRC 42-45 AD) и чугун при рязане скорост до 220 м / мин до 813 мин емисия мм / мин и дълбочината на рязане до 15 мм.

Компанията Teledyne Първо Stering (САЩ) препоръчва проектиран BVTS базирани TiCN и (Ti, Mo) CN с никел-свързващо вещество (марка SD-3) за струговане, пробиване, рязане, нарязване на резби в стомана и чугун, топлоустойчиви стомани, което показва широк приложения SD-3 сплав. По-специално. инструмент от SD-3 сплав е доста ефективен при рязане на V = 300-400 м / мин парчета от стомана твърдост до 50 HRC д.

Имайте предвид, че BVTS с техните по-високи от volframosoderzhaschih hardmetals, термична устойчивост, по-малко склонни да се придържат към обработвания материал, той отговори на сегашната тенденция нулиране на единица с минимална надбавка, високи изисквания за точност и обработка на повърхността, и с помощта на висока скорост на рязане. По този начин, на инструмента с плочите на BVTS става особено ефективен при лечение на големи повърхности с високи изисквания за точност, акуратност геометрична форма грапавост на обработените повърхности. По-специално, когато тънък фрезоване ръководство дължина от 600 мм и ширина от 40 мм 58SMo стоманодобивен завод, оборудван с плочи от печати BVTS T60 V = 125 м / мин, S Z = 0,15 mm / зъб; т = 0,3 мм (критерий недостатъчност служи като грапавост параметър R а = 0,4 мм), на броя на обработените детайли за издръжливост по време на смилане е 12 броя в грапавост по цялата повърхност финал R A = 0,35 м. При използване на механични резачки оборудвани volframosoderzhaschim твърди сплави, обработка на повърхността, при същите условия за обработка беше R а = 2,1 m.

В някои случаи, инструментът е оборудван с плочи от BVTS, превъзходен инструмент на твърд метал с износоустойчиви покрития и керамика. По-специално, инструмент, оборудван с плочи от BVTS SN80 компания марка «Feldmühle» (Германия), керамични превъзхожда по режещи инструменти при скорости от 350-500 м / мин, при условия на повишени изисквания за здравина и качеството на режещите ръбове на обработваната повърхнина.

4.Mineralokeramika (рязане на керамика)

индустрия на страната произвежда няколко групи от минерални керамика: оксид (бяла керамика) въз основа на Al 2 O 3 (европейски стандарт - A1 - чиста керамика), oksidnokarbidnuyu (черна керамика), въз основа на състава на Al 2 O 3 -TiC (европейски стандарт - A 2 - смесена керамика) , oksidonitridnuyu (Cortina) въз основа на Al 2 O 3 и -TiN nitridokremnievuyu керамика на базата на Si 3 N 4 (европейски стандарт - в - подсилена керамика).

Основната характеристика е липсата на рязане керамична фаза свързващо вещество, което значително намалява степента на омекване чрез нагряване в процеса на износване, увеличава силата на пластмасата, която определя възможността за използване на високи скорости на рязане далеч над скоростта на режещия инструмент на циментиран карбид. Ако максималното ниво на рязане скорости за твърдосплавни инструменти за струговане стомани с тънки филийки и малки критерии притъпяване на 500-600 м / мин, инструментът оборудван с рязане на керамика, това ниво се увеличи до 900-1000 м / мин.

Съставите на основните видове режещи керамика и някои физико-механични свойства са показани в таблица. 16.

Таблица 16. Състав, свойства и приложения минерални керамика

Печати керамика структура GPa G / см 3 HRA, поне сфера на приложение
TSM332 ПО-13 VS-75 B-3 POC-63 FO-71 ONT-20, RC-30 (Cortina) Al 2 O 3 -99%, MgO-1% Al 2 O 3 -99% Al 2 O 3, Al 2 O 3 -60%, TiC-40% Al 2 O 3 -60%, TiC-40% Al 3 -60%, Тик-40% Al 2 O 3> 70% калай 30% Si 3 N 4, Y 2 O 3, Тик 0,3-0,35 0,45-0,5 0,25-0,3 0,6 0,65-0,7 0,7-0,75 0,64 0,7-0,8 3,85-3,90 3,92-3,95 3,98 4,2 4,2-4,6 4,5-4,6 4,3 3,2-3,4 91-92 90-92 K01-K05 P01-P10, K01-K05 K01 K05-P01-P10-P01 P05, K01-K05 P01-P05, K01-K05 K01-K05 K10-K20

Липсата на задължителен фаза и има негативен ефект върху експлоатационните характеристики на керамика. По-специално, крехка намалена сила, издръжливост, пляскане съпротива. Той има силно влияние върху характера на износването на керамични инструмент.

Например, ниско фрактура сплав е причина за образуването на фронта на пукнатина, която се дължи на липсата на пластмаса фаза свързващо вещество не отговаря на пречки, които могат да забавят или спрат растежа им.

Горното е основната причина за микро- или makrovykrashivany контакт инструмент основания на етап на разработване или началната фаза на стабилен влошаване, водещи до повреди, дължащи се на чуплива инструмент фрактура. Отбеляза механизмът на износване на керамични режещи инструменти е широко разпространен, и е почти независим от скоростта на рязане, като коефициентът на температурата не оказва значително влияние върху трансформацията на механизма за износване, и до голяма степен определя обхвата на керамични инструмента (вж. Таблица. 16). В момента, керамични инструмент се препоръчва за завършване на сив, сферографитен, висока якост и охладени чугун, ниско и високо легирани стомани, включително подобряване на топлинно обработено (HRC 55-60 от н.е.), цветни сплави, инженерни пластмаси (K01-K05, P01-P05). При тези условия, инструментът е оборудван с плочи от рязане на керамика, значително надвишава инструментите за изпълнение карбид.

Приложения на керамика при работа с високи стойности нарязани напречни сечения (т S), с прекъснати съкращения рязко намалява неговата ефективност се дължи на високата вероятност от внезапен срив поради крехко разрушаване на режещата част на инструмента. Това до голяма степен се обяснява с относително нисък обем, използван в производството на керамика на страната (0.5% от общия обем на режещия инструмент) за развитите западни страни, като тази сума е от 2 до 5%.

В тази връзка, на Руската федерация и на редица чужди страни отделя голямо внимание на подобряването якостните свойства на керамиката.

По-специално, на факта, че през последните години, нов клас инструмент материали, които са възложени на една група от рязане на керамика, с повишена здравина, издръжливост, пляскане съпротива (nidridokremnievaya подсилена керамика), позволяват да се говори уверено за значително разширяване на прилагането на керамика. Анализ на използването на керамични инструмент позволява перспективи, да се отбележи, че използването на нови видове с висока якост за рязане на керамика ще осигури техническа и икономически ефект, сравним с ефекта от използването на твърдосплавни инструменти.

Основните тенденции за подобряване на рязане на керамика. Понастоящем, за производство на керамични рязане използват главно алуминиев оксид и силициев нитрид, които са на базата на един или многокомпонентни системи. Представител оксид материал еднокомпонентна е бяла керамика. Бяла керамична има висока твърдост, устойчивост на топлина и устойчивост на износване, но тя е с ниска якост, топлопроводимост, напукване под налягане, относително висок коефициент на термично разширение. Добавянето на циркониеви керамика окис, титанов карбид и укрепването на своята "нишковидни» SiC кристали значително подобрява неговите качества (Таблица. 17).

Таблица 17. Промяна на свойствата на оксиди керамика, докато добавянето към нея

състав на различни съединения

свойства Al 2 O 3 Al 2 O 3 -ZrO 2 Al 2 O 3 -TiC Al 2 O 3, SiC доловим
HV 30
E, GPa
МРа 600-800
K 1C MPa / м 1/2 4.5 5.8 5.4 6-8
1 / K 7.5 7.4 7.0 -
(W / )

Данни от таблица 17 показват, доста благоприятна промяна в развитието на основните свойства на многокомпонентни керамика. Най-широко разпространени в керамиката световните базирани получени 70% Al 2 O 3 -30% Тик (черна керамика), който разполага с голям якост на огъване, якост на счупване (K 1C процент), по-малка стойност на коефициента на топлинно разширение (Таблица см .. 17) , В най-напреднала е оксид керамика, армиран "нишковидни» SiC кристали, които значително надвишава физични, механични и термични свойства на черна и бяла керамика. Друга област на подобрение на керамика, основаващи се на система многокомпонентен Al 2 O 3 -TiC е въвеждането на състава на волфрамов карбид и тантал, които инхибират растежа на зърна от титанов карбид и повишаване на якостта на материала. Друг допълнителен компонент значително подобрява свойствата на черна керамика се титан дибор TiB 2.

За подобряване на якостните свойства на еднокомпонентни и многокомпонентни керамика на базата на алуминиев оксид в състава им са добавени 5,10% циркониев оксид. Положителният резултат се постига благодарение на прехода при охлаждане от тетрагонален цирконий до моноклинна. Този процес е придружен от увеличаване на обема на циркониеви зърна от 3-5% и появата около полета компресивни напрежения. Това води до факта, че микропукнатини, образувани в контакт с обем на материала в тази зона обикновено забавят или спират развитието им. За да се използват напълно възможностите на описания механизъм за увеличаване на силата на керамика, базирани на алуминий в структурата на циркониев оксид обикновено се добавя в количество от 5% тегл.

По-високите нива на увеличение на съпротивлението на керамичното композиционно унищожаване на керамичния материал е 4 пъти по-голяма от тази на базата на състава на оксид.

Тъй като усилващ елемент за рязане на керамика, често използвани SiC мустаци на силициев карбид имат якост до 4000 МРа. Например, въвеждане на КСО мустаци в керамични оксид увеличава с твърдост HV 2000 до HV 2400, якост на огъване до 350 (600-800) MPa, счупване увеличава с коефициент 4.5 на (6-8) и по този начин, те намаляват крехкостта на керамика и разширява своята ефективна област на приложение. Установено е, че около мустака кристали SiC образуват обширни свиващи напрежения, които са ефективна бариера развитие микропукнатини, образувани по време на работа на керамиката.

Трябва да се отбележи, че степента на увеличаване на силата и твърдостта на керамичен композитен материал се определя като голям брой фактори. Най-засегнати от обема на фракцията, размери (дължината към диаметъра на) и свойствата на мустаци. Ето защо, за да се получи определени свойства при взаимодействието "матрица - влакно" в условията на недостатъчно високи свойства на стабилност на мустаците на синтероване температури и химическия им взаимодействие с матрицата определи сложността на използваната технология. режещ инструмент на армиран керамиката е скъпо и използването му е рентабилно само в някои области, например при обработката на детайли от топлоустойчиви никелови сплави.

<== Предишна лекция | На следващата лекция ==>
| твърди сплави

; Дата: 01.07.2014; ; Прегледи: 735; Нарушаването на авторските права? ;


Ние ценим Вашето мнение! Беше ли полезна публикуван материал? Да | не



ТЪРСЕНЕ:


Вижте също:



zdes-stroika.ru - Studopediya (2013 - 2017) на година. Тя не е автор на материали, и дава на студентите с безплатно образование и използва! Най-новото допълнение , Al IP: 66.102.9.24
Page генерирана за: 0.142 сек.