Технология конструкционных материалов. Мутылина И.Н. - 141 стр.

UptoLike

Составители: 

вышает его прочность. Поэтому трех- и четырехкарбидные твердые сплавы применяются для
инструментов, работающих с ударами и по загрязненной корке. Однако температура тепло-
стойкости этих сплавов ниже, чем сплавов группы ТК.
Твердые сплавы выпускаются в виде стандартизованных пластин, которые припаивают-
ся, приклеиваются или крепятся механически к державкам из конструкционной стали. Выпус-
каются также инструменты, рабочая часть которых целиком выполнена из твердого сплава
(монолитные).
Правильным выбором марки твердого сплава обеспечивается эффективная эксплуата-
ция режущих инструментов. Для конкретного случая обработки сплав выбирают исходя из
оптимального сочетания его теплостойкости и прочности.
Минералокерамика
Минералокерамика, не содержащая дорогостоящих и дефицитных элементов, имеет
следующие основные преимущества: повышенную производительность и качество обработки,
стабильность цен и практически неограниченные сырьевые ресурсы исходных материалов.
Основу минералокерамики составляют оксиды алюминия Al
2
O
3
с небольшой добавкой
(0,5-1 %) оксида магния MgO. Высокая твердость минералокерамики, теплостойкость до
1200°C, химическая инертность к металлу, сопротивление окислению во многом превосходят
эти же параметры твердых сплавов. Однако минералокерамика уступает этим сплавам по теп-
лопроводности, имеет более низкий предел прочности на изгиб. Твердость минералокерамики
составляет 90-96 HRA, значения σ
В
при изгибе 295-700 МПа (значения σ
В
при изгибе твердых
сплавов σ
В
до 1700 МПа).
Минералокерамику на основе Al
2
O
3
можно разделить на три группы:
чисто оксиднаябелая») керамика, основу которой составляет Al
2
O
3
(до 99,7 %) с не-
значительными добавками MgO, ZnO
2
и др.;
смешанная керамика, представляющая собой Al
2
O
3
с добавлением тугоплавких метал-
лов (Ti, Nb и др.);
оксидно-карбидная («черная») керамика Al
2
O
3
с добавлением карбидов тугоплавких
металлов (Ti, W, Mo) для повышения ее прочностных свойств и твердости.
Пластины из «белой» керамики получают холодным прессованием с последующим спе-
канием. Процесс экономичен, стоимость таких пластин минимальна. Основной недостаток
этих пластин относительно небольшая прочность, но твердость (91-92 HRA Россия, 93-94
Япония, США) и красностойкость их велики. Представители этой керамики, например, ЦМ-
332 (Al
2
O
3
+ 1 % MgO) и ВО-13 (более 99 % Al
2
O
3
) Россия и зарубежные СХЗ (Япония), V-
34 – США.
Пластины из «смешанной» и «черной» керамики получают горячим прессованием, про-
цесс более трудоемок. Отечественная керамика ВОК-60 (Al
2
O
3
60 %, TiC < 40 % и др.),
К090 (Al
2
O
3
+ TiC) – США и др.
Наряду с материалами на основе оксида алюминия выпускается материал на основе
нитрида кремния Si
3
N
4
силинит-Р (метод получения горячее прессование) и кортинит
ОНТ-20 с добавками Al
2
O
3
+TiC. Значения твердости для силинита-Р 94-96 НRA, а σ
В
при
изгибе – 500-700 МПа.
141
вышает его прочность. Поэтому трех­ и четырехкарбидные твердые сплавы применяются для
инструментов, работающих с ударами и по загрязненной корке. Однако температура тепло­
стойкости этих сплавов ниже, чем сплавов группы ТК.
       Твердые сплавы выпускаются в виде стандартизованных пластин, которые припаивают­
ся, приклеиваются или крепятся механически к державкам из конструкционной стали. Выпус­
каются также инструменты, рабочая часть которых целиком выполнена из твердого сплава
(монолитные).
       Правильным выбором марки твердого сплава обеспечивается эффективная эксплуата­
ция режущих инструментов. Для конкретного случая обработки сплав выбирают исходя из
оптимального сочетания его теплостойкости и прочности.
       Минералокерамика
       Минералокерамика, не содержащая дорогостоящих и дефицитных элементов, имеет
следующие основные преимущества: повышенную производительность и качество обработки,
стабильность цен и практически неограниченные сырьевые ресурсы исходных материалов.
       Основу минералокерамики составляют оксиды алюминия Al2O3 с небольшой добавкой
(0,5­1 %) оксида магния MgO. Высокая твердость минералокерамики, теплостойкость до
1200°C, химическая инертность к металлу, сопротивление окислению во многом превосходят
эти же параметры твердых сплавов. Однако минералокерамика уступает этим сплавам по теп­
лопроводности, имеет более низкий предел прочности на изгиб. Твердость минералокерамики
составляет 90­96 HRA, значения σВ при изгибе 295­700 МПа (значения σВ при изгибе твердых
сплавов σВ до 1700 МПа).
       Минералокерамику на основе Al2O3 можно разделить на три группы:
       чисто оксидная («белая») керамика, основу которой составляет Al2O3 (до 99,7 %) с не­
значительными добавками MgO, ZnO2 и др.;
       смешанная керамика, представляющая собой Al2O3 с добавлением тугоплавких метал­
лов (Ti, Nb и др.);
       оксидно­карбидная («черная») керамика – Al2O3 с добавлением карбидов тугоплавких
металлов (Ti, W, Mo) для повышения ее прочностных свойств и твердости.
       Пластины из «белой» керамики получают холодным прессованием с последующим спе­
канием. Процесс экономичен, стоимость таких пластин минимальна. Основной недостаток
этих пластин относительно небольшая прочность, но твердость (91­92 HRA – Россия, 93­94 –
Япония, США) и красностойкость их велики. Представители этой керамики, например, ЦМ­
332 (Al2O3 + 1 % MgO) и ВО­13 (более 99 % Al2O3) – Россия и зарубежные СХЗ (Япония), V­
34 – США.
       Пластины из «смешанной» и «черной» керамики получают горячим прессованием, про­
цесс более трудоемок. Отечественная керамика – ВОК­60 (Al2O3 ≥ 60 %, TiC < 40 % и др.),
К090 (Al2O3 + TiC) – США и др.
       Наряду с материалами на основе оксида алюминия выпускается материал на основе
нитрида кремния Si3N4 – силинит­Р (метод получения – горячее прессование) и кортинит
ОНТ­20 с добавками Al2O3+TiC. Значения твердости для силинита­Р – 94­96 НRA, а σВ при
изгибе – 500­700 МПа.


                                              141