Superhard legure i keramičke materijale. Superhard Materijali Priprema superhard materijala

Superhard materijali

Superiorni materijali - Skupina tvari koje posjeduju najvišu tvrdoću na koju materijali uključuju otpornost tvrdoće i habanje koja prelazi tvrdoću i otpornost na trošenje čvrstih legura na bazi volfralskog karbida i titana s kobaltnim likom karbideotytan legure na vezi likel-molibden. Široko korišteni superhard materijali: elektrocorundum, cirkonij oksid, silicij karbid, bor karbid, bor, diborid, dijamant. Vrhunski materijali se često koriste kao materijali za abrazivnu obradu.

U posljednjih nekoliko godina, bliska pozornost suvremene industrije usmjerena je na pronalaženje novih vrsta supersila materijala i asimilacije materijala kao što su ugljični nitrid, bor-silicij nitrid, silicij nitrid, titan-karbid karbide legura, boridne legure i karbid karbida karbidi i boridi lantantidi.


Wikimedia Foundation. 2010.

Gledajte što je "superhard materijali" u drugim rječnicima:

    Superhard keramički materijali - - kompozitni keramički materijali dobiveni uvođenjem različitih aditiva i punila na izvornog bor nitrida. Struktura takvih materijala formirana je čvrsto povezanih najmanjih kristalita i stoga su ... ...

    Skupina tvari koje posjeduju najvišu tvrdoću na koju materijali uključuju otpornost tvrdoće i habanje koja premašuje tvrdoću i otpornost na trošenje krutih legura na bazi volfralskog karbida i titana s kobaltnim lizalom ... ... Wikipedia

    Tople superhard ploča cm-500 - - Napravljeni smo pritiskom na tlo drvene pulpe tretirane polimerima, najčešće fenoloformaldehid, s aditivima za sušenje ulja i nekih drugih komponenti. Oslobađanje duljine od 1,2 m, široko 1,0 m i debljine 5 6 mm. Podovi iz takve ... ... Enciklopedijski uvjeti, definicije i objašnjenja građevinskog materijala

    materijali u prahu - konsolidirani materijali dobiveni od praha; U literaturi se često koristi zajedno s "praškastim materijalima" pojam "sinterirani materijali", jer Jedan od glavnih načina za konsolidaciju prašci sinteriranje. Prah ... ... Enciklopedijski rječnik za metalurgija

    - (fr. Abrasif brušenje, od lat. Abradere struganje) To su materijali s visokom tvrdoću i koriste se za obradu površine različitih materijala. Abrazivni materijali se koriste u mljevenju, procesima poliranja, ... ... Wikipedia

    Wikipedia ima članke o drugim osobama s takvim prezimenom, vidi Novikov. Wikipedia ima članke o drugim osobama s imenom Novikov, Nikolay. Novikov Nikolai Vasilyevich ... Wikipedia

    Mehanička ili ručna operacija za obradu krutog materijala (metala, stakla, granita, dijamanta itd.). Raznovrsna abrazivna obrada, koja je zauzvrat, vrsta rezanja. Mehaničko brušenje obično ... ... Wikipedia

    - (od Wed. stoljeća. lat. Detonatio Eksplozija, lat. Kragantna grmljavina), razmnožavanje s nadzvučnom brzinom brze zone. Chem. Rezultati sljedeći na prednjem dijelu udarnog vala. Šok val pokreće obrok, komprimiranje i grijanje detoniranje u ... ... Kemijska enciklopedija

    Odjeljak kemije anorganske kemije povezane s proučavanjem strukture, reaktivnosti i svojstava svih kemijskih elemenata i njihovih anorganskih spojeva. Ovo područje pokriva sve kemijske spojeve, s izuzetkom organskih ... ... Wikipedia

    - ... Wikipedia

Knjige

  • Instrumentalni materijali u strojarstvu: tutorial. Graf Mo RF, Adskin Am .. Udžbenik prikazuje materijale za proizvodnju rezanja, pečata, montaže, instalacije, pomoćnog, instrumentacije: instrumentalne, velike brzine i ...

Alati su materijali, čija je glavna svrha opremiti radni dio alata. To uključuje instrumentalne ugljikove, legirane i velike brzine, krute legure, mineralne stanice, superhard materijali.

Glavna svojstva instrumentalnih materijala

Materijal alata Otpornost topline 0 S. Vlačna čvrstoća, MPa Micater i hv Koeficijent toplinskog rata, W / (MTK)
Ugljični čelik

Legura čelika

Čelik na post

Teška legura

Mineralokeramski

Kubični nitrid

8.1. Instrumentalni čelik.

Po kemijskom sastavu, doping stupanj instrumentalni čelik podijeljen je na instrumentalni ugljik, instrumentalni legirani i brzi čelik. Fizikalno-mehanička svojstva ovih čelika na normalnim temperaturama su dovoljno blizu, razlikuju se u otpornošću na toplinu i kalciniranju stvrdnjavanjem.

U instrumentalnim legiranim čelikama maseni sadržaj legirajućih elemenata nije dovoljan da se veže cijeli ugljik u karbidu, tako da je otpornost na toplinu čelika ove skupine samo 50-100 0 s prevladavanjem topline otpor na alatne čelike. U čeliku brzih čelika nastoje povezati cijeli ugljik u karbidima legiranih elemenata, eliminirajući mogućnost oblikovanja željeznih karbida. Zbog toga se omekšavanje brzih čelika javlja na višim temperaturama.

Alat CARB (GOST 1435-74) i legirani (GOST 5950-73) čelik. Glavna fizikalno-mehanička svojstva alata ugljika i legiranih čelika prikazana su u tablicama. Instrumentalni ugljični čelik označeni su slovom u kojem je znamenka koja karakterizira sadržaj mase ugljika u čeliku u desetinu postotaka. Dakle, u čeličnim razredima U10, sadržaj mase ugljika je jedan posto. Pismo A u određivanju odgovara visokokvalitetnim čelikama s smanjenim sadržajem nečistoća.

Kemijski sastav ugljik instrumentalnih čelika

čelik

čelik

fosfor - 0,035%, krom - 0,2%

nickel - 0,25%, bakar - 0,25%

Fosfor - 0,03%, krom - 0,15%

bakar - 0,2%

U instrumentalnim legiranim čelikama prva znamenka karakterizira masovni sadržaj ugljika u desetinama postotka (ako nema znamenke, tada je sadržaj ugljika u njemu na jedan posto). Slova u oznaci ukazuju na sadržaj odgovarajućih legirajućih elemenata: g. Mangan, X - Chrome, C - silicij, u - volfram, F - vanadium i brojevi ukazuju na sadržaj elementa u postocima. Instrumentalni legirani čelični stupnjevi 9XC razreda, Clad, X, 11x, HBHS se odlikuju malim deformacijama tijekom toplinske obrade.

Kemijski sastav spuštenih alatnih čelika

čelik

e. 0,4

e. 0,3

e. 0,35

e. 0,35

e. 0,35

e. 0,3

Bilješke:

  1. Kemijski sastav smanjenog čelika B1 je ugrađen tako da se održava prednosti ugljičnih čelika, poboljšavajući stvrdnjavanje i smanjenje osjetljivosti na pregrijavanje.
  2. Steel tip HP5 imaju povećanu tvrdoću (HRC do 70) zbog velikog sadržaja ugljičnog i smanjenog sadržaja mangana
  3. Tipovi kroma čelika X se tretiraju s čelikom visokog kalcinacije
  4. Čelik dopiran s manganskim tipom 9XC pripada otpornosti na smanjenje tvrdoće na odmoru

Ovi materijali imaju ograničene primjene: karbonistički idu, uglavnom za proizvodnju vodovodne alate, i dopiranu - za formiranje navoja, obradu drveta i dugoročne alate (Hun) - broš, pomesti itd.

8.2. Čelik filtra (GOST 19265-73)

Kemijski sastav i karakteristike čvrstoće glavnih markica tih čelika prikazani su u tablicama. Slijepi filtriranja označene su slovima koji odgovara karbido-formirajućim i legiranim elementima: R - volfram, m-molibden, F - vanadij, a-dušik, K - kobalt, T-titan, C - cirkonij). Iza pisma treba biti znamenka koja označava prosječni sadržaj mase elementa u postocima (sadržaj kroma od oko 4 posto u određivanju ocjena nije naznačeno).

Znamenka koja stoji na početku određivanja čelika ukazuje na sadržaj ugljika u desetima postotaka (na primjer, čelik 11P3AM3F2 sadrži oko 1,1% C; 3% W; 3% MO i 2% V). Svojstva rezanja brzih čelika određuju se količinom glavnih elemenata za oblikovanje karbido: volfram, molibden, vanadij i legirajući elementi, dušik. Vanadij zbog niskog sadržaja mase (do 3%) obično se ne uzima u obzir, a rezna svojstva čelika određuju, u pravilu, ekvivalentni ekvivalentni volfram (W + 2Mo)%. U cjeniku, tri skupine čelika razlikuju se na brzinom čelika: 1. skupina s ekvivalentom volfrata do 16% bez kobalta, 2. grupe su do 18%, a sadržaj kobalta od oko 5%, 2st 0s 3. grupe - do 20% i sadržaj kobalta 5-10%. Prema tome, razlikuju se svojstva rezanja tih skupina čelika.

Kemijski sastav čelika velike brzine

čelik

e. 0,5

e. 0,5

e. 0,5

e. 0,5

e. 0,5

Kemijski sastav lijevanih brzih čelika

čelik

Osim standardnog, koristi se posebni čelični čelik, koji sadrže, na primjer, titan karbonitridi. Međutim, visoka tvrdoća gredica tih čelika, složenost mehaničke obrade ne-rasprostranjenih. Prilikom obrade hard-produktivnih materijala, uporaba praha velike brzine čelika P6M5-P i P6M5K5-P i P6M5K5-P Visoka svojstva rezanja tih čelika određena je posebnom finom zrnatom strukturom koja potiče snagu za povećanje čvrstoće, smanjenje radijusa oštrice, poboljšanu stroj za rezanje i posebno brušenje. U današnje vrijeme, industrijski testovi se lansiraju s brzim čelikom s povišenim sadržajem različitih legirajućih elemenata, uključujući aluminij, malabinski, nikal i drugo

Jedan od bitnih nedostataka čelika velike brzine povezan je s inhatromogenosti karbida, tj. Uz neravnu raspodjelu karbida u dijelu obratka, koji, zauzvrat, dovode, na neujednačenu tvrdoću oštrice za rezanje instrumenta i njegovo trošenje. Ovaj nedostatak je odsutan u prahu i martenzite-starenje (s sadržajem ugljika manji od 0,03%) brzih čelika.

čelik

Približno imenovanje i tehnološke značajke

Može se koristiti za sve vrste alata za rezanje pri obradi konvencionalnih strukturnih materijala. Ima visoku proizvodnju.

Otprilike za iste ciljeve kao čelik P18. Gore raste.

Za jednostavne alate koji ne zahtijevaju veliku količinu operacija brušenja; Koristi se za obradu konvencionalnih strukturnih materijala; Povećala je plastičnost i može se koristiti za izradu alata po metodama deformacije plastike; Grana je niska.

Za sve vrste alata za rezanje. Moguće je koristiti alate koji rade s udarnim opterećenjima; Deblji od intervala temperature čelika P18, povećana tendencija olakšavanja.

Rezanje i primanje alata / oblikovanih rezača, širenje, povlačenje itd. / Pri obradi strukturnih čelika.

Isto kao čelični p6m5, ali u usporedbi sa čeličnim R6M ima nešto veću tvrdoću i manje trajnosti.

Koristi se za proizvodnju jednostavnih oblika alata koji ne zahtijevaju veliku količinu mljevenja operacija se preporučuje za obradu materijala s povišenim abrazivnim svojstvima / stakloplastikom, plastikom, ebanonošću itd. / za završne alate koji rade s prosječnim stopama rezanja i niskim rezanim dijelovima; Grana je niska.

Za završnu obradu i primanje alata koji rade s srednjim brzinama rezanja; za materijale s povišenim abrazivnim svojstvima; Preporučeno umjesto čelika R6F5 i P14F4, kao čelik od najbolje grafitibility s približno istim svojstvima rezanja.

R9M4K8, R6M5K5

Za preradu nehrđajućeg čelika visoke čvrstoće, čelika otporne na toplinu i legure u uvjetima povećanog zagrijavanja oštrice; Žastanica je donekle spuštena.

P10K5F5, R12K5F5

Za obradu visoke čvrstoće i hardvera i legure; materijali s povišenim abrazivnim svojstvima; Niska smetnja.

Za prevođenje čelika i legure povećane tvrdoće; završna obrada i dobivanje obrade bez vibracija; Grana je niska.

Za jednostavne alate oblika pri obradi ugljika i legiranih čelika s snagom ne više od 800 MPa.

P6m5k5-MP, R9M4k8-MP (prah)

Za iste svrhe kao R6M5K5 i P9M4K8; Oni imaju bolju brušenje, manje deformirane tijekom toplinske obrade, imaju veću izdržljivost, pokazuju stabilnija operativna svojstva.

8.3. Čvrste legure (GOST 3882-74)

Čvrste legure sadrže mješavinu žitarica karbida, nitrida, truckisa vatrostalnih metala u veznim materijalima. Standardne marke krutih legura temelje se na volfram karbidima, titanu, tantalumu. Kobalt se koristi kao snop. Sastav i glavna svojstva nekih marki čvrstih legura za rezanje alata prikazani su u tablici.

Fizičko-mehanička svojstva pojedinačnih, dva i treekarbidne legure

Sastav fizikalno-mehaničkih svojstava aromatiziranih krutih legura

Ovisno o sastavu karbidne faze i LIGA, oznaka krutih legura uključuje slova koja karakteriziraju elemente za oblikovanje karbido (in - volfram, T - titan, drugo slovo t - tantalum) i ligament (slovo K- kobalt) , Masena frakcija elemenata za oblikovanje karbidoida u pojedinačnim kružnim legura koji sadrže samo karbid volframa određuje se razlikom između 100% i masenih frakcija ligamenta (broj slova K), na primjer, legura VK4 sadrži 4% kobalta i 96% WC. Vioxicerbid WC + TIC legure znamenke nakon slova elementa za oblikovanje karbida odrediti maseni frakciju karbida tog elementa, sljedeća znamenka je maseni frakcija ligamenta, ostatak je maseni frakcija volfranog karbida (na primjer , T5K10 legura sadrži 5% TIC, 10% CO i 85% WC).

U masovnim legurama, znamenka nakon slova TT znači masovnu frakciju titanova karbida i tantala. Slika slova K je maseni frakcija ligamenta, preostala masena frakcija volframovog karbida (na primjer, tt8k6 legura sadrži 6% kobalta, 8% titanovih karbida i tantalu i 86% volfram karbida).

U obradi metala, ISO standard je istaknuo tri skupine alata za rezanje karbida: grupa P - za obradu materijala koji daje odvodne čipove; Grupa K je čips čip i skupina m - za obradu različitih materijala (univerzalne krute legure). Svako područje je podijeljeno u skupine i podskupine.

Čvrste legure se uglavnom proizvode u obliku raznih ploča na obliku i točnosti proizvodnje ploča: Pruby (lijeno) - prema GOST 25393-82 ili zamjenjivom višestrukom - prema GOST 19043-80 - 19057-80 i drugim standardima ,

Višestruke ploče proizvode se iz standardnih stupnjeva krutih legura i iz istih legura s jednoslojnim ili višeslojnim super tvrdim prevlakama iz TIC, Tin, aluminijevog oksida i drugih kemijskih spojeva. Ploče s premazima imaju povećanu otpornost. Do oznake ploča iz standardnih razreda solidnih legura s titanovim nitridima dodaje - označavanje kibe slova (TU 2-035-806-80), te na oznaku legure od strane ISO - slova C.

Dostupne su i ploče i od posebnih legura (na primjer, prema TU 48-19-308-80). Legure ove skupine (MS skupine) imaju veće svojstva rezanja. Oznaka legure sastoji se od pisama MS-a i troznamenkastih (za ploče bez premaza) ili četveroznamenkasti (za ploče s titanovim karbidom) broj:

1. znamenka oznaka odgovara primjeni legure korištenjem ISO klasifikacije (1 - obrada materijala koji daju ispusne čipove; 3 - obrada materijala koji daju čip kupole; 2 - područje za obradu koji odgovara područje ISO-a);

2. i 3. brojke karakteriziraju podskupinu aparata, a četvrta znamenka - prisutnost premaza. Na primjer, MC111 (analog standardnog T15K6), MC1460 (analog standardnog T5K10) itd.

Osim gotovih ploča, novčanice su također dostupne u skladu s ost 48-93-81; Oznaka praznina je ista kao i gotove ploče, ali uz dodatak slova Z.

Outliframične krute legure naširoko se koriste kao materijali koji ne sadrže nedostatne elemente. Valjak legure se isporučuju u obliku gotovih ploča različitih oblika i veličina, stupnjeva točnosti u i M, kao i praznine ploča. Aplikacije ovih legura slične su područjima uporabe krutih legura bikarbij pod naponskim opterećenjima.

Primjenjuje se

Čišćenje malog poprečnog presjeka reza, konačnog rezanja navoja, implementacije rupa i drugih sličnih vrsta obrade sivog lijevanog željeza, obojenih metala i njihovih legura i nemetalnih materijala (guma, vlakana, plastika, staklo, fiberglass, itd.). Staklo za rezanje

Završna obrada (oštrenje, branje, konac za rezanje, implementacija) krutih, legiranih i izbijeljenih željeza, cementiranih i očvrsnutih čelika, kao i vrlo abrazivnih nemetalnih materijala.

Grubo grubo s nejegibnim poprečnim presjekom prekida i vrela, bušenjem i rezervoarom normalnih i dubokih rupa, grubim centrima u obradi lijevanog željeza, obojenih metala i legura, titana i njegovih legura ,

Završna i korisna prerada čvrstih, legiranih i izbliježenih željeza, očvrsnutim čelika i neke nehrđajućeg čelika nehrđajućeg čelika nehrđajućeg čelika nehrđajućeg čelika i legure, osobito legure na bazi titana, volfram i molibdenuma (oštrenje, rentriranje, implementacija, rezanje navoja, otrcana).

Povećana obrada čelika otpornih na toplinu i legure, nehrđajućih čelika austenitničke klase, poseban kruti od lijevanog željeza, očvrslog od lijevanog željeza, čvrste bronce, legure svjetlo metala, abrazivni nemetalni materijali, plastika, papir, staklo. Obrada stvrdnjava čelika, kao i sirovo ugljika i legiranih čelika s tankim rezanim dijelovima na vrlo niskim brzinama rezanja.

Čistač i stjecanje, uvjeravanje, glodanje i bušenje sive i tepih od lijevanog željeza, kao i izbijeljeno lijevano željezo. Kontinuirano oštrenje s malim poprečnim presjekom čeličnog lijevanja, visoke čvrstoće, nehrđajućeg čelika, uključujući otvrdnute. Liječenje legura obojenih metala i nekih marki legure titana prilikom rezanja s malim i srednjim rezovima.

Crno i primanje oštrenje, prije rezanja niti s okretnim rezačima, dobivanje glodanja čvrstih površina, bušenja i uvjeravanja rupa, centara sivog lijevanog željeza, obojenih metala i njihovih legura i nemetalnih materijala.

Crna struja s nejegibnim presjekom rezanja i povremenim rezanjem, planiranjem, crno mljevenjem, bušenjem, grubom bušenjem, grubom sivog lijevanom željezom, obojenim metalima i njihovim legurama i nemetalnim materijalima. Obrada nehrđajućeg, visoko-otporna na hardver i legure otpornosti na toplinu, uključujući legure titana.

Chernovaya i primanje liječenja čvrstog, legiranog i izbliježenog željeza, nekih pečala od nehrđajućeg čelika, čelika visoke čvrstoće i topline i legure, osobito legure na bazi titana, volfram i molibdenum. Stvaranje nekih vrsta monolitnih alata.

Bušilice, komisije, implementacije, mljevenje i zeleni krug čelika, lijevanog željeza, nekih tvrdih materijala i nemetala koji su sveobuhvatni, malen veličine alat. Alat za rezanje za obradu stabala. Završni s malim poprečnim presjekom rezanja (t dijamantne obrade); Rezanje niti i implementaciju otvora nepotrebnih i očvrsnutim ugljičnim čeličima.

Nakon što ste dobili oštrenje kontinuiranog rezanja, završavanja okretanja s povremenim rezanjem, rezanjem navoja s rezačima za skretanje i rotirajuće glave, dobivanje i finvey glodanje čvrstih površina, što rezultira prethodno obrađenim rupama, završnim koorniranjem, implementacijom i drugim sličnim tipovima ugljika i legirani čelici.

Grubo s nejegibnim presjekom rezanja i kontinuiranog rezanja, dobivanja i završavanja s povremenim rezanjem; grubo glodanje čvrstih površina; Razvoj lijevanih i krivotvorenih rupa, hrapavi komina i druge slične vrste ugljika i legiranih čeličnih tretmana.

Grubo s nejegibnim presjekom rezanja i povremenog rezanja, oblikovanog izoštravanja, rezača rezača; završna obrada; Crno mljevenje povremene površine i druge vrste ugljika i legiranih čeličnih tretmana, uglavnom u obliku otkrivenja, žigosanje i odljevaka u kori.

Teška gruda za čelični otkovci, žigosanje i odljevci u kore s umivaonicima u prisutnosti pijeska, šljake i raznih nemetalnih inkluzija, s ne-jedinstvenim presjekom rezanja i prisutnosti. Sve vrste planiranja ugljika i legiranih čelika.

Teška gruda čeličnih otkivaka, žigosanje i odljevci u kore s umivaonicima s pijeskom, šljakom i raznim nemetalnim inkluzijama s jedinstvenim presjekom rezanja i prisutnosti šoka. Sve vrste planiranja ugljika i legiranih čelika. Teška crna mljevenja i ugljika i legiranih čelika.

Chernovaya i stjecanje prerade nekih marka teških materijala, nehrđajućih čelika austenitskih klasa, malomagnetskih čelika i otpornih na toplinu i legure, uključujući titana.

Glodanje čelika, osobito glodanje dubokih žljebova i drugih vrsta obrade koja nameću povećane zahtjeve za otpornost na leguru na toplinske mehaničke cikličke opterećenja.

8.4. Mineralokermer (gost 26630-75) i superhard materijali

Mineralokeramski instrumentalni materijali imaju visoku tvrdoću, otpornost na toplinu i trošenje. Njihova baza je aluminija (silicij oksid) - oksidna keramika ili smjesa silicijskog oksida s karbidima, nitridima i drugim spojevima (Kermets). Glavne karakteristike i opseg raznih marki mineralnih stanica prikazani su u tablici. Oblici i dimenzije zamjenjivih višestrukih keramičkih ploča definirani su standardnim GOST 25003-81 *.

Osim tradicionalnih marki oksidne keramike i Kermetova, oksid-nitrid keramike se naširoko koriste (na primjer, keramika kortiniti marke (mješavina korunnda ili aluminijevog oksida s titan nitridom) i nitrid-silicij keramike- "silinite-p ".

Fizička i mehanička svojstva alatne keramike

Obrađeni materijal

Tvrdoća

Marka keramika

Lijevano željezo sivo

VO-13, VSH-75, cm-332

Lijevano željezo

VSH-75, u-13

Odbijeno od lijevanog željeza

Wok-60, ONT-20, B-3

Čelični konstrukcijski ugljik

VO-13, VSH-75, cm-332

Stolica građevinarstvo legiranje

VO-13, VSH-75, cm-332

Poboljšani čelik

VSH-75, vs-13, WK-60 Silinit-R

Naručeno čelika

Wok-60, ONT-20, B-3

Wok-60, B-3, ONT-20

Bakrene legure

Legure nikla

Silinit-P, ONT-20

Materijali za sintetske superharde proizvedeni su ili na bazi kubičnog nitrida bor-NBB ili na temelju dijamanata.

Materijali KNB grupe imaju visoku tvrdoću, otpornost na trošenje, nisko koeficijent trenja i željezna inercija. Glavne karakteristike i učinkovita uporaba područja prikazana su u tablici.

Fizička i mehanička svojstva STM-a na temelju HNB-a

Nedavno, ova skupina uključuje materijale koji sadrže SI-AL-O-N sastav (znak trgovanja salonom), koji se temelji na Si3N4 silicij nitridu.

Sintetički materijali se isporučuju u obliku praznine ili gotovih zamjenjivih ploča.

Na temelju sintetičkih dijamanata, takve su marke poznate kao ASB - dijamantni sintetički "Ballas", ASPC - dijamantni sintetički "Karbonado" i drugi. Prednosti ovih materijala su visoka kemijska i otpornost na koroziju, minimalni radij radija lopatica i koeficijent trenja s materijalom koji se obrađuje. Međutim, dijamanti imaju značajne nedostatke: niska čvrstoća savijanja (210-480 MPa); Kemijska aktivnost na neke masti sadržane u rashladnom sredstvu; Otapanje u žlijezdu na temperaturama od 750-800 ° C, što praktično eliminira mogućnost njihove uporabe za prevođenje čelika i lijevanog željeza. Uglavnom, polikristalni umjetni dijamanti koriste se za obradu aluminija, bakra i legura na temelju njih.

Svrha STM-a na temelju kubnog nitrida bor

Marka

Područje primjene

Kompozitni 01 (eLborin R)

Slim i oštrina klipa bez udara i završnog glodanja očvrsnutim čelika i lijevanog glačala bilo koje tvrdoće, čvrste legure (CO \u003d\u003e 15%)

Kompozitni 03 (ismit)

Čista i dobivanje prerade začinjenih čelika i odbačaja svake tvrdoće

Kompozitni 05.

Preliminarni i konačni oštri čelici (HRC E<= 55) и серого чугуна, торцовое фрезерование чугуна

Kompozitni 06.

Proslava začinjenih čelika (HRC E<= 63)

Kompozit 10 (heksanith r)

Preliminarni i završni potezi s utjecajem i bez utjecaja, starijeg mljevenja čelika i lijevanog glačala bilo koje tvrdoće, čvrste legure (CO \u003d\u003e 15%), povremena oštrina, obrada položenih dijelova.

Chernot, dobiven i završava i mljevenje lijevanih glačala bilo koje tvrdoće, oštrenje i uvjeravanje čelika i bakrenih legura, rezanje na kavanje kore

Kompozitni 10d

Preliminarni i završni udarci, uključujući i udarce, očvrsnuti čelik i odbačenosti bilo kakve tvrdoće, plovilo otporne na habanje, starijeg mljevenja očvrsnog čelika i lijevanog željeza.

Materijali za superhard (STM) - uključuju dijamante (prirodne i sintetske) i kompozitne materijale na bazi kubičnog bor nitrida.

Dijamant- jedna od modifikacija ugljika. Zbog kubične strukture kristalne rešetke, dijamant je najutrojastalna iz prirode minerala. Njegova tvrdoća je 5 puta veća od čvrstog legura, međutim, snaga je mala i prirodna dijamantski pojedinačni kristali kada kritični opterećenja postižu kritične opterećenja uništene su u male fragmente. Stoga se prirodni dijamanti koriste samo na dječjim operacijama za koje su značajke male opterećenja snage.

Otpornost na toplinu dijamanata je 700 ... 800 ° C (na višim izgaranjem viših dijamanta). Prirodni dijamanti imaju visoku toplinsku vodljivost i najniži koeficijent trenja.

Prirodni dijamant označava pismo ALI , sintetički - Ac , Prirodni dijamanti su odvojeni pojedinačni kristali i njihovi fragmenti, ili bacaju kristale i agregate. Sintetički dijamanti dobiveni su u obliku fino zrnatog prašaka i korišteni za proizvodnju abrazivnih krugova, pasta i mikrofora. Odvojena skupina sastoji se od polikastalnih dijamanata (PKA) markica ASB-a (Ballas) i ASPK (Karbado). Zbog svoje polikristalne strukture, zbog svoje polikristalne strukture, značajno se odupiru udarcima od dijamantskih kristala, i, unatoč manjoj tvrdoći u usporedbi s prirodnim dijamantima, imaju veće vrijednosti vlačne čvrstoće i poprečne pomak. Utječenost dijamantnih polikristala ovisi o veličini dijamantnih žitarica i njihovom povećanju se smanjuje.

Dijamant ima kemijsku afinitet s niklom i materijalima koji sadrže željezo, pa kada se čelici na osnovi željeza, intenzivno lijepljenje materijala koji se obrađuje na kontaktnim površinama dijamantnog instrumenta. Ugljik, iz kojeg se dijamant sastoji, aktivno reagira s tim materijalima kada se zagrijava. To dovodi do intenzivnog trošenja dijamantnog alata i ograničava područja njegove uporabe, stoga se prirodni dijamanti koriste uglavnom s tankim oštrim metalnom metalom i legure koje ne sadrže ugljik i željezo. Najučinkovitija uporaba dijamantnih alata dobiva se na završnim i završnim operacijama pri obradi dijelova od obojenih metala i njihovih legura, kao i iz različitih polimernih kompozitnih materijala. Alat se može koristiti u točnosti povremenih površina i tijekom glodanja, međutim, njegov otpor će čitati nego kada se obradi bez utjecaja.

Obrađeni materijal V, m / min s, mm / oko T, mm.
Aluminijske legure 600…690 0,01…0,04 0,01…0,20
Aluminijske magnezijeve legure 390…500 0,01…0,05 0,01…0,20
Aluminijske legure otporne na toplinu 250…400 0,02…0,04 0,05…0,10
Duraluminijum 500…690 0,02…0,04 0,03…0,15
Brončana sićušna 250…400 0,04…0,07 0,08…0,20
Bronca Leadsova 600…690 0,025...0,05 0,02…0,05
Mesing 0,02…0,06 0,03…0,06
Legure titana 90…200 0,02…0,05 0,03…0,06
Plastika 90…200 0,02…0,05 0,05…0,15
Fibrercistitol 600…690 0,02…0,05 0,03…0,05

U mnogim slučajevima, velika otpornost na habanje rezača iz sintetičkih dijamanata, uočena u praksi, u usporedbi s rezačima iz prirodnih dijamanata, što se objašnjava razlikom u njihovim strukturama. Prirodni dijamant ima pukotine na vrhuncu, razvija se i može postići značajne veličine. U PKA (sintetički dijamant), nastaju pukotine su zaustavljene granicama kristala, koje određuju njihov viši, u 1,5 ... 2,5 puta, troši otpor.

Drugi od obećavajućih područja primjene PKA je teško smanjiti i uzrokovati brzo trošenje alata materijala kao što su pilići, visoke ploče za gužve za ljepilo, s prevlakama na bazi melamina, ukrasne plastike slojevitog papira, kao i drugo materijali, posjeduju abrazivnu akciju. Alat iz PKA ima otpor pri obradi takvih materijala u 200..300 puta veći od trajnosti karbidnih alata.

Alati iz PKA u obliku zamjenjivih višestrukih ploča tijekom obrade polimernih kompozitnih materijala uspješno se primjenjuju. Njihova uporaba omogućuje vam povećanje otpora na 15 ... 20 puta u usporedbi s solidnim alatom za legure.

Kubični bor nitrid(KNB, Bn. ) Ne događa se u prirodi, dobiva se umjetno od "bijelog grafita" pri visokim tlakovima i temperaturama u prisutnosti katalizatora. U isto vrijeme, šesterokutna rešetka grafita pretvara se u kubični, sličan dijamantnoj rešetki. Svaki atom bora spojen je na četiri atoma dušika. Na tvrdoći KNB-a, dijamant je nešto inferiorno, ali ima veću otpornost na toplinu do 1300 ... 1500 ° C, a praktički je inertan na ugljik i željezo. Kao dijamant, KNB je povećao krhkost i nisku snagu savijanja.

Nekoliko brandova KNB-a, u kombinaciji u grupu "Composites". Sorte HNB-a razlikuju se od drugih s dimenzijama, strukturom i svojstvima žitarica, postotkom ligamenata, kao i sintering tehnologije.

Kao kompoziti, pronađena je najraširenija uporaba: kompozitni 01 (elbor-p), kompozitni 05, kompozitni 10 (heksanat-P) i kompozitni 10D (dva sloja ploča s radnom slojem heksanita p). Od njih, najtrajniji je kompozitni 10 ( Σ I. \u003d 1000 ... 1500 MPa), tako da se koristi u udarnim opterećenjima. Preostali kompoziti koriste se u nepoznatoj obradi završne obrade očvrsnih čelika, od lijevanog željeza visoke čvrstoće i neke tvrdo prerađene legure. U mnogim slučajevima, kompoziti su učinkovitiji od procesa brušenja, jer zbog visoke toplinske vodljivosti HNB-a ne daje lizanje pri radu na visokim brzinama rezanja i osigurava nisku površinu hrapavost.

Kompoziti se koriste u obliku malih ploča kvadratnih, trokutastih i okruglih oblika fiksiranih na kućištu alata s lemljenjem ili mehaničkim. Nedavno se ploče koriste od čvrstog legura s slojem kompozitnih ili dijamantnih polikristala. Takve višeslojne ploče imaju veću trajnost, otpornost na habanje i prikladnije za pričvršćivanje. Oni vam omogućuju uklanjanje naknada velikih dubina.

Glavnu rezervu za poboljšanje obrade alata na temelju Bn. To je brzina rezanja (tablica 11.), koja može prelaziti brzinu rezanja karbidnim alatom u 5 ili više puta.

Tablica 11. Brzine rezanja omogućuju raznim instrumentalnim materijalima

Tablica pokazuje da je najveća učinkovitost korištenja alata na temelju Bn. Odvija se pri obradi high-end lijevanog željeza, čelika i legura.

Jedna od mogućnosti za poboljšanje učinkovitosti alata na temelju Bn. je uporaba tekućina za mazivu (rashladno sredstvo) za alate iz Bn. Najučinkovitije koristiti prskanjem pri rezanju brzine do 90 ... 100 m / min.

Još jedna od efektivnih područja korištenja alata opremljenog kompozitnim polikristalima je obrada površine, koja ojača dijelove metalurške proizvodnje. Deponirani materijali vrlo visoke tvrdoće (do HRC 60..62) dobivaju se električnim lukom ili kućištem plazmom s žicama praška ili vrpci.

Opseg brzine rezanja i podnošenje svih skupina razmatranih instrumentalnih materijala približno je prikazano na Sl. 38.

Slika 38. \\ t Opseg raznog materijala alata za brzinu rezanja Vlan I hraniti se s. .

1 - čelik velike brzine; 2 - čvrste legure; 3 - čvrste legure s premazima; 4 - keramika nitrida; 5 - oksid-karbid (crna) keramika; 6 - keramika oksidne; 7 - borac kubičnog nitrida.

Procesi obrade metala s alatima oštrice podliježu klasičnim zakonima teorije metala za rezanje.

Na cijelom razvoju obrade metala s rezanjem pojave kvalitativno novih alatnih materijala s povećanom tvrdoću, otpornošću na toplinu i otpornost na trošenje, bio je popraćen povećanjem intenziteta procesa prerade.

Stvoren u našoj zemlji i inozemstvu na kraju pedesetih godina, početak šezdesetih godina prošlog stoljeća i naširoko je koristio alate opremljene umjetnim ultra-usporavanim materijalima na bazi kubičnog nitrida bor (HNB) karakteriziraju velika sorta.

Prema domaćim i stranim tvrtkama - proizvođači instrumenata trenutno povećavaju uporabu materijala na temelju HNB-a.

U industrijaliziranim zemljama, potrošnja alata za oštrice od umjetnih superterni i materijala na temelju HNB-a i dalje raste prosječno do 15% godišnje.

Prema klasifikaciji koju je predložila Vniiinoinstrument, svi materijali prekomjernog vozila na temelju gustih modifikacija bura nitrida dodijeljeni su ime kompozita.

U teoriji i praksi znanosti o materijalima, kompozit se naziva materijal koji se ne nalazi u prirodi, koji se sastoji od dvije i više različitih komponenti na kemijskom sastavu. Za kompozit, prisutnost jasne
Granice koje razdvajaju njegove komponente. Kompozit se sastoji od punila i matrice. Najveći utjecaj na svojstva je punilo, ovisno o tome koji su kompoziti podijeljeni u dvije skupine: 1) s dispergiranim česticama; 2) vlakna ojačana vlakna u nekoliko smjerova.

Termodinamičke značajke polimorfizma bura nitrida doveli su do pojave velikog broja materijala na temelju njegovih gustih modifikacija i raznih tehnologija za njegovu pripremu.

Ovisno o vrsti glavnog procesa koji teče u sintezi i definirajuća svojstva superteralnih materijala, u suvremenim tehnologijama dobivanja instrumentalnih materijala od bor nitrida, mogu se razlikovati tri osnovna metoda:

  • faza konverzija bor heksagonalnog nitrida u kubični. Tako dobiveni polikristalni superterni materijali razlikuju se međusobno prisutnošću ili odsustvom katalizatora, njegove vrste, strukture, parametara sinteze itd. Materijali ove skupine uključuju: kompozitni 01 (eLborin-P) i kompozitni 02 (Belbor). U inozemstvu se ne proizvode materijali ove skupine;
  • djelomična ili potpuna konverzija bora wurcita nitrida u kubični. Odvojeni materijali ove skupine razlikuju se u sastavu izvorne smjese. U našoj zemlji proizvode se iz materijala ove skupine, jedan i dvoslojni kompozitni 10 (heksanat-P) i razne modifikacije kompozitnog 09 (PTNB itd.). U inozemstvu, materijali ove skupine izrađuju se u Japanu od strane tvrtke "Nippon naftna sudbina" pod zaštitnim znakom Wurcip;
  • sinteriranje čestica kubičnog borovog nitrida s aditivima. Ova skupina materijala je najbrojnija, jer su moguća raznovrsna verzija tehnologije ligamenta i sinteriranja. Prema ovoj tehnologiji, kompozit od 05 proizvodi se u domaćoj industriji, Kiborit i Niborit. Najpoznatiji strani materijali su bor zone, Ambit i Sumboon.

Dajemo kratak opis najpoznatijih superhard instrumentalnih materijala.

Kompozitni 01. (Elbor-P) - nastao je početkom 70-ih.

Ovaj materijal se sastoji od slučajno orijentiranih kristala kubičnih nitrida bornih kristala dobivenih katalitičkim sintezom. Kao rezultat visokotemperaturne pritiska pod djelovanjem visokog tlaka, početni kristali BN K su zgnječeni na veličinu 5 ... 20 mikrona. Fizikomehanička svojstva kompozitnog 01 ovise o sastavu originalne smjese i termodinamičkih parametara sinteze (tlak, temperaturu, vrijeme). Primjeri mase sadržaj komponenti kompozita 01 je kako slijedi: do 92% BN K, do 3% BN R, ostali su nečistoće dodatnih katalizatora.

Modifikacija kompozitnog 01 (eLbod-PM), za razliku od ElorB-P, dobiva se izravnom sintezom BN R -\u003e BN za, provedeno na visokim tlakovima (4.0 ... 7,5 GPA) i temperatura (1300 .. , 2000 ° C). Odsustvo katalizatora u smjesi omogućuje vam da dobijete stabilna operativna svojstva.

Kompozitni 02. (Belbor) - nastao je na Institutu za fiziku i poluvodiča BCSR akademije znanosti.

Ispada izravan prijelaz iz BN R u aparatu za visoki tlak s statičkim opterećenjem (tlak do 9 GPA, temperatura do 2900 ° C). Proces se provodi bez katalizatora, koji osigurava visoke fizikalnomehanička svojstva kompozita 02. Uz pojednostavljenu tehnologiju proizvodnje, zbog uvođenja određenih aditiva legiranja, moguće je mijenjati fizikalne osobine polikristala.

Belbor o tvrdoći usporediv je s dijamantima i značajno ga nadilazi u otpornost na toplinu. Za razliku od dijamanta, kemijski je inertan za žlijezdu, a to ga omogućuje učinkovito korištenje za obradu od lijevanog željeza i čelika - glavne građevinske materijale.

Kompozitni 03. (Ismit) - Prvi put sintetiziran u ISS SSSR akademiji znanosti.

Proizvodi se tri materijalna razreda: Ismite-1, Ismite-2, Ismite-3, različit od fizikalne i operativne svojstva, što je posljedica razlike u parametrima sirovina i sinteze.

Niborit - primio je IFVD akademiju znanosti SSSR-a.

Visoka solidnost, otpornost na toplinu i značajne veličine ovih polikristala unaprijed određeni svojstva visokih performansi.

Kibor - Prvi put se sintetizira u SAD-u SSSR akademije znanosti.

Policrystals se dobiva vrućim prešanjem smjese (sinteriranje) pri visokim statičkim tlakovima. Sastav smjese uključuje bor kubični nitrid prašak i posebne adicijske aditive. Sastav i broj aditiva, kao i uvjeti sinteriranja osiguravaju pripravu strukture u kojoj se udari u kristale BN-a stvaraju kontinuirani okvir (matrica). U međustalnim intervalima okvira koji se formira vatrostalnom tvrdom keramikom.

Kompozitni 05. - Struktura i tehnologija dobivanja razvijaju se na NPO VNIajima.

Materijal na temelju kristala boran kubnih nitrida (85 ... 95%) sinterirani pri visokim tlakovima s aditivima aluminijskog oksida, dijamanata itd. Elementi. Što se tiče njegovih fizikalnomehaničkih svojstava, kompozitni 05 je inferiorni za mnoge polikristalne ultra-čitanje materijala.

Modifikacija kompozitnog 05 je kompozitna 05it. Karakterizira se visokom toplinskom vodljivošću i otpornošću na toplinu, koje se dobiju uvođenjem posebnih aditiva u smjesu.

Kompozitni 09. (PTNB) razvijen u Institutu za kemijsku fiziku Akademije znanosti SSSR-a.

Proizvedene su nekoliko marki (PTNB-5MK, PTNB-IR-1, itd.), Koje se razlikuju u sastavu početnog naboja (mješavina BN B i BN prašci). Razlika između kompozita 09 iz ostalih kompozitnih materijala je da je temelj bor kubičnih čestica nitrida s dimenzijama 3 ... 5 μm, a Wurcitic bor nitrid djeluje kao punilo.

U inozemstvu, proizvodnja materijala ovog razreda koristeći transformaciju boračnog nitrida se provodi u Japanu "Nippon naftna sudbina" zajedno s Tokijem State University.

Kompozit 10. (Hexanit-P) osnovan je 1972. godine Institut za materijale znanosti SSSR akademije znanosti zajedno s poltavskim biljkom umjetnih dijamanata i dijamantnih instrumenata.

Ovo je policrystalni superterni i materijal, čija je modifikacija wurzit bor nitrida. Tehnološki proces dobivanja heksanita-P, kao i prethodnih kompozita, sastoji se od dvije operacije:

  1. bN B Sinteza metodom izravnog prijelaza BN R -\u003e BN u izloženosti udarcima izvornom materijalu i
  2. sintering BN prah na visokim tlakovima i temperaturama.

Za kompozit 10 karakteristična je fino zrnata struktura, ali dimenzije kristala mogu varirati u značajnim granicama. Značajke strukture određuju se posebnim mehaničkim svojstvima kompozita 10 - ne samo da ima visoke svojstva rezanja, već također može uspješno raditi na udarnim opterećenjima, što je manje izraženo u drugim markama kompozita.

Na temelju heksanita-P na Institutu za probleme materijala znanosti Akademije znanosti u ukrajinskom SSR-u, poboljšani brand kompozitnih kompozitnih kompozitnih 10 - heksaniteta, ojačani filamentalnim kristalima - vlakna sapphire.

Kompozit 12. Dobiva se sinteriranjem na visokim tlakovima mješavine purcijskog nitrida bor praha i polikristalnih čestica na bazi SI3N 4 (silicij nitrida). Veličina zrna glavne faze kompozita ne prelazi 0,5 μm.

Izgledi za daljnji razvoj, stvaranje i proizvodnju kompozita povezani su s korištenjem kristala navojnih ili igličastih kristala (kristala), koji se mogu dobiti od materijala kao što je u 4 ° C, SIC, SI 2 N 4. Veo i drugi.

Jedan od smjerova poboljšanja svojstava rezanja alata, omogućujući povećanje produktivnosti tijekom obrade, je povećanje tvrdoće i otpornost na toplinu instrumentalnih materijala. Najviše obećavajuće u tom pogledu je dijamantni i sintetski superhard materijali na bazi bor nitrida.

Dijamanti i dijamantski instrumenti Široko se koristi u obradi dijelova iz različitih materijala. Za dijamante, iznimno visoka otpornost na tvrdoću i habanje su karakteristične. Prema apsolutnoj tvrdoći dijamanta 4 - 5 puta veća od tvrdoće krutih legura i desetaka i stotina puta od trošenja otpornosti drugih instrumentalnih materijala u obradi legura boja i plastike. Osim toga, zbog visoke toplinske vodljivosti dijamanata, toplina iz zone rezanja je bolja, što doprinosi zajamčenom primitku dijelova s \u200b\u200bne-nasilnom površinom. Međutim, dijamanti su vrlo krhki, što snažno sužava opseg njihove primjene.

Za proizvodnju alata za rezanje, primljena glavna uporaba umjetni dijamantikoji je u njihovim svojstvima blizu prirodnog. Pri visokim tlakovima i temperaturama u umjetnim dijamantima moguće je dobiti isti raspored ugljikovih atoma kao u prirodnim. Masa jednog umjetnog dijamanta je obično 1/8-1 / 10 karata (1 karat - 0,2 g). Zbog malenosti dimenzija umjetnih kristala, oni su neprikladni za proizvodnju takvih alata, kao što su bušilice, rezači i drugi, te se stoga koriste u proizvodnji prašaka za dijamantne brušenje kotača i triwort paste.

Blade Diamond Instruments Proizveden na temelju polikristalnih materijala kao što su "karbonado" ili "balas". Ovi alati imaju dugogodišnje razdoblje otpora i pružaju visoku kvalitetu tretirane površine. Oni se koriste u preradi titana, visoko kraj aluminijskih legura, stakloplastike i plastike, čvrste legure i drugih materijala.

Dijamant kao instrumentalni materijal ima značajan nedostatak - na povišenoj temperaturi, ulazi u kemijsku reakciju s željezom i gubi performanse.

Kako bi se nosili čelični, od lijevanog željeza i drugih materijala na bazi željeza superhard materijali, kemijski inertni prema njemu. Takvi materijali dobiveni su tehnologijom u blizini tehnologije dijamanta, ali ne i grafita, ali bor nitrida, koristi se kao polazni materijal.

Polikristali gustih modifikacija bor nitrida su superiorniji od otpornosti topline Svi materijali koji se koriste za alat za oštrice: dijamant 1,9 puta, brzi čelik 2.3 puta, kruta legura 1,7 puta, mineralne stanice 1,2 puta.

Ovi materijali su izotropni (ista snaga u različitim smjerovima), ima mikrohardnost manjih, ali blizu tvrdoće dijamanta, povećana otpornost na toplinu, visoku toplinsku vodljivost i kemijsku inertnost u odnosu na ugljik i željezo.

Karakteristike pojedinaca materijala koji se razmatraju, koje se trenutno nazivaju "kompozitni", prikazani su u tablici.

Usporedne karakteristike STM-a na temelju bor nitrida

Ocjena. Početni naslov HV tvrdoća, GPA Otpornost na toplinu, o
Kompozitni 01. ELborin-r. 60...80 1100...1300
Kompozitni 02. Belbor. 60...90 900...1000
Kompozitni 03. Ismith 60 1000
Kompozitni 05. Kompozitni 70 1000
Kompozitni 09. Pkb 60...90 1500
Kompozit 10. Heksanit-r. 50...60 750...850

Učinkovitost korištenja alata za oštrice iz različitih markica kompozita odnosi se na poboljšanje dizajna alata i proizvodne tehnologije te s definicijom racionalnog područja njihove uporabe:

    kompoziti 01 (eLborin-P) i 02 (belbor) Koristi se za tanku i završnu obradu i glodanje bez udaraca dijelova od stvrdnjavih čelika s tvrdoćom 55 ... 70 HRC, lijevanom željezom i krutim legura VK15, VK20 i VK25 s opskrbom do 0,20 mm / rezanje i dubini rezanje na 0,8
    kompozitni 05.prijavite se za čist i dobiveni izoštravanje bez udaraca dijelova od očvrsnutim čelika s tvrdoće od 40 ... 58 HRC, tvrdoća od lijevanog željeza do 300 HV s feedovima do 0,25 mm / odnosno i dubine od 2,5 mm
    kompozit 10 (heksanati-p) Koristi se za tanku, završnu obradu i dobivanje i glodanje s udarcima dijelova od tvrdoće očvrsnutih čelika ne viša od 58 HRC, odbačaju bilo koje tvrdoće, legure VK15, VK20, VK25 s opskrbom do 0,15 mm / o i dubinom rezanja na 0,6 mm

U isto vrijeme, razdoblje otpora alata se povećava u desetinama puta u usporedbi s drugim instrumentalnim materijalima.