O'ta qattiq qotishmalar va keramik materiallar. O'ta qattiq materiallar O'ta qattiq materiallarni olish
O'ta qattiq materiallar
O'ta qattiq materiallar- qattiqligi va aşınma qarshiligi kobalt bog'lovchisi bo'lgan volfram va titan karbidlari asosidagi qattiq qotishmalarning qattiqligi va aşınma qarshiligidan, nikel-molibden bog'lovchidagi titan karbid qotishmalaridan yuqori bo'lgan materiallarni o'z ichiga olgan eng yuqori qattiqlikdagi moddalar guruhi. Keng qo'llaniladigan o'ta qattiq materiallar: elektrokorund, zirkonyum oksidi, kremniy karbid, bor karbid, borazon, reniy diborid, olmos. O'ta qattiq materiallar ko'pincha abraziv materiallar sifatida ishlatiladi.
IN o'tgan yillar Zamonaviy sanoatning katta e'tibori o'ta qattiq materiallarning yangi turlarini topishga va uglerod nitridi, bor-uglerod-kremniy qotishmasi, kremniy nitridi, titan karbid-skandiy karbid qotishmasi, boridlar va titan kichik guruhining karbidlari kabi materiallarni o'zlashtirishga qaratilgan. lantanidlarning karbidlari va boridlari.
Wikimedia fondi. 2010 yil.
Boshqa lug'atlarda "O'ta qattiq materiallar" nima ekanligini ko'ring:
Super qattiq seramika materiallari- – asl bor nitridiga turli xil qotishma qo'shimchalar va plomba moddalarini kiritish natijasida olingan kompozit keramika materiallari. Bunday materiallarning tuzilishi qattiq bog'langan mayda kristallitlardan hosil bo'ladi va shuning uchun ular ... ...
Qattiqligi va aşınma qarshiligi volfram va titan karbidlari asosidagi kobalt biriktiruvchi qattiq qotishmalarning qattiqligi va aşınma qarshiligidan yuqori bo'lgan materiallarni o'z ichiga olgan eng yuqori qattiqlikdagi moddalar guruhi... ... Vikipediya
SM-500 tolali o'ta qattiq taxtalar- - quritish moylari va ba'zi boshqa komponentlar qo'shilgan polimerlar, ko'pincha fenol-formaldegid bilan ishlov berilgan maydalangan yog'och pulpasini presslash orqali tayyorlanadi. Ular uzunligi 1,2 m, kengligi 1,0 m va qalinligi 5-6 mm gacha ishlab chiqariladi. Zaminlar ...... Qurilish materiallarining atamalari, ta'riflari va tushuntirishlari entsiklopediyasi
kukunli materiallar- kukunlardan olingan konsolidatsiyalangan materiallar; Adabiyotda "sinterlangan materiallar" atamasi ko'pincha "chang materiallar" bilan birga ishlatiladi, chunki Kukunlarni birlashtirishning asosiy usullaridan biri sinterlashdir. Kukun...... Metallurgiya ensiklopedik lug'ati
- (frantsuz abrasif silliqlash, lotincha abradere scrape dan) bular qattiqligi yuqori bo'lgan va sirtni qayta ishlash uchun ishlatiladigan materiallar turli materiallar. Abraziv materiallar silliqlash, silliqlash,... ... Vikipediya jarayonlarida qo'llaniladi
Vikipediyada ushbu familiyali boshqa odamlar haqida maqolalar mavjud, qarang: Novikov. Vikipediyada Novikov, Nikolai ismli boshqa odamlar haqida maqolalar mavjud. Novikov Nikolay Vasilevich ... Vikipediya
Zımpara - mexanik yoki qo'lda ishlov berish jarayoni. qattiq material(metall, shisha, granit, olmos va boshqalar). Abrasiv ishlov berish turi, bu esa, o'z navbatida, kesishning bir turi. Mexanik silliqlash odatda ... ... Vikipediya
- (oʻrta asrlardan, lot. detonatio portlash, lot. detono momaqaldiroq), bilan tarqalgan. tovushdan yuqori tezlik tez ekzotermik zonalar kimyo. zarba to'lqinining old qismidan keyingi radio. Zarba to'lqini radioni ishga tushiradi, portlovchi suvni siqadi va isitadi ... ... Kimyoviy ensiklopediya
Noorganik kimyo - barcha moddalarning tuzilishi, reaktivligi va xususiyatlarini o'rganish bilan bog'liq bo'lgan kimyo bo'limi. kimyoviy elementlar va ularning noorganik birikmalari. Bu hudud barcha kimyoviy birikmalarni qamrab oladi, organik... ... Vikipediya bundan mustasno
- ... Vikipediya
Kitoblar
- Mashinasozlikda asbob-uskunalar materiallari: Darslik. Grif Rossiya Federatsiyasi Mudofaa vazirligi, Adaskin A.M.. Darslik kesish, shtamplash, sanitariya-tesisat, yordamchi, nazorat va o'lchash asboblarini ishlab chiqarish uchun materiallarni taqdim etadi: instrumental, yuqori tezlikda va...
Asbob materiallari - asosiy maqsadi asboblarning ishchi qismini jihozlash bo'lgan materiallar. Bularga asboblar uglerod, qotishma va yuqori tezlikda ishlaydigan po'latlar, qattiq qotishmalar, mineral keramika va o'ta qattiq materiallar kiradi.
Asbob materiallarining asosiy xususiyatlari
Instrumental material | Issiqlik qarshiligi 0 C | Bükme kuchi, MPa | Mikroqattiqlik, NV | Issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti, Vt/(mCHK) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Karbonli po'lat Qotishma po'lat Yuqori tezlikli po'lat Qattiq qotishma Mineral keramika Kubik nitridi |
8.1. Asbob po'latlari.Kimyoviy tarkibi va qotishma darajasiga ko'ra, asboblar po'latlari uglerodli asbob po'latlariga, qotishma po'latlarga va yuqori tezlikda kesuvchi po'latlarga bo'linadi. Oddiy haroratlarda bu po'latlarning fizik-mexanik xossalari juda o'xshash bo'lib, ular issiqlikka chidamliligi va qotish paytida qattiqlashishi bilan farqlanadi. Asbob qotishma po'latlarida qotishma elementlarning massa miqdori barcha uglerodni karbidlarga bog'lash uchun etarli emas, shuning uchun bu guruh po'latlarining issiqlikka chidamliligi asbob-uglerodli po'latlarning issiqlikka chidamliligidan atigi 50-100 0 S yuqori. Yuqori tezlikli po'latlarda ular barcha uglerodni qotishma elementlarning karbidlariga bog'lashga intiladilar, shu bilan birga temir karbidlarning hosil bo'lish ehtimolini yo'q qiladilar. Shu sababli, yuqori tezlikda ishlaydigan po'latlarni yumshatish yuqori haroratlarda sodir bo'ladi. Asbob uglerod (GOST 1435-74) va qotishma (GOST 5950-73) po'latlari. Asbob uglerodli va qotishma po'latlarning asosiy fizik-mexanik xususiyatlari jadvallarda keltirilgan. Asbob uglerod po'latlari Y harfi bilan belgilanadi, undan keyin po'latdagi uglerodning massa miqdorini foizning o'ndan birida tavsiflovchi raqam. Shunday qilib, U10 po'lat sinfida uglerodning massa miqdori bir foizni tashkil qiladi. Belgilanishdagi A harfi aralashmalarning massa miqdori kamaygan yuqori sifatli po'latlarga mos keladi. Kimyoviy tarkibi uglerodli asboblar po'latlari
Asbob qotishma po'latlarida birinchi raqam uglerodning massa miqdorini foizning o'ndan birida tavsiflaydi (agar raqam etishmayotgan bo'lsa, undagi uglerod miqdori bir foizgacha). Belgilanishdagi harflar mos keladigan qotishma elementlarning tarkibini ko'rsatadi: G - marganets, X - xrom, C - kremniy, V - volfram, F - vanadiy va raqamlar element tarkibini foiz sifatida ko'rsatadi. Chuqur qotib qoladigan 9XS, XVSG, X, 11X, XVG markali asbob qotishma po‘latlari issiqlik bilan ishlov berish jarayonida kichik deformatsiyalar bilan xarakterlanadi. Kam qotishmali asbob po'latlarining kimyoviy tarkibi
Bu materiallar cheklangan qoʻllanish sohalariga ega: uglerodli materiallar asosan metallga ishlov berish asboblarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi, qotishma materiallar esa ip yasash, yogʻochga ishlov berish va uzun asboblar (LTO) - broshlar, raybalar va boshqalar uchun ishlatiladi. 8.2. Yuqori tezlikli po'latlar (GOST 19265-73)Ushbu po'latlarning asosiy navlarining kimyoviy tarkibi va mustahkamlik xususiyatlari jadvallarda keltirilgan. Yuqori tezlikli po'latlar karbid hosil qiluvchi va qotishma elementlarga mos keladigan harflar bilan belgilanadi: P - volfram, M - molibden, F - vanadiy, A - azot, K - kobalt, T - titanium, C - tsirkonyum). Harfdan keyin elementning o'rtacha massa miqdorini foiz sifatida ko'rsatadigan raqam keladi (tovar belgisida 4 foizga yaqin xrom miqdori ko'rsatilmagan). Po'lat belgisining boshidagi raqam foizning o'ndan bir qismidagi uglerod miqdorini ko'rsatadi (masalan, 11R3AM3F2 po'latida taxminan 1,1% C; 3% Vt; 3% Mo va 2% V mavjud). Yuqori tezlikli po'latlarning kesish xususiyatlari asosiy karbid hosil qiluvchi elementlarning hajmi bilan belgilanadi: volfram, molibden, vanadiy va qotishma elementlar - kobalt, azot. Vanadiy, past massa miqdori (3% gacha) tufayli odatda hisobga olinmaydi va po'latlarning kesish xususiyatlari, qoida tariqasida, (W + 2Mo)% ga teng volfram ekvivalenti bilan aniqlanadi. Yuqori tezlikli po'latlar uchun narxlar ro'yxatida uchta po'lat guruhi ajralib turadi: 1-guruh po'latlari kobaltsiz 16% gacha volfram ekvivalenti, 2-guruh po'latlari - 18% gacha va kobalt miqdori taxminan. 5%, 200 yoki 3-guruh - 20% gacha va kobalt miqdori 5-10%. Shunga ko'ra, bu po'lat guruhlarining kesish xususiyatlari ham farqlanadi. Yuqori tezlikli po'latlarning kimyoviy tarkibi
Yuqori tezlikda quyiladigan po'latlarning kimyoviy tarkibi
Standartlarga qo'shimcha ravishda, masalan, titanium karbonitridlarni o'z ichiga olgan maxsus yuqori tezlikli po'latlar ham qo'llaniladi. Biroq, bu po'latlarning blankalarining yuqori qattiqligi va ishlov berishning murakkabligi ularning keng qo'llanilishiga yordam bermaydi. Kesish qiyin bo'lgan materiallarni qayta ishlashda R6M5-P va R6M5K5-P kukunli yuqori tezlikli po'latlardan foydalaniladi. Ushbu po'latlarning yuqori kesish xususiyatlari maxsus nozik taneli tuzilish bilan belgilanadi, bu kuchni oshiradi, chiqib ketish tomonining yaxlitlash radiusini kamaytiradi va kesish va ayniqsa silliqlash orqali ishlov berishni yaxshilaydi. Hozirgi vaqtda turli xil qotishma elementlar, jumladan alyuminiy, malibden, nikel va boshqalar yuqori bo'lgan volframsiz yuqori tezlikda ishlaydigan po'latlar sanoat sinovidan o'tkazilmoqda. Yuqori tezlikli po'latlarning muhim kamchiliklaridan biri karbid heterojenligi bilan bog'liq, ya'ni. ishlov beriladigan qismning kesimida karbidlarning notekis taqsimlanishi bilan, bu esa, o'z navbatida, asbobning kesish pichog'ining notekis qattiqligiga va uning aşınmasına olib keladi. Bu kamchilik kukun va marajlangan qarish (uglerod miqdori 0,03% dan kam bo'lgan) yuqori tezlikda ishlaydigan po'latlarda yo'q.
8.3. Qattiq qotishmalar (GOST 3882-74)Qattiq qotishmalarda biriktiruvchi materiallarda karbidlar, nitridlar va refrakter metallarning karbonitridlari donalarining aralashmasi mavjud. Qattiq qotishmalarning standart navlari volfram, titan va tantal karbidlari asosida ishlab chiqariladi. Kobalt bog'lovchi sifatida ishlatiladi. Kesish asboblari uchun karbid qotishmalarining ayrim navlarining tarkibi va asosiy xususiyatlari jadvalda keltirilgan. Bir, ikki va uch karbidli qattiq qotishmalarning fizik-mexanik xossalari Volframsiz qattiq qotishmalarning tarkibi, fizik-mexanik xossalari Karbid fazasi va bog'lovchi tarkibiga qarab, qattiq qotishmalarning belgilanishi karbid hosil qiluvchi elementlarni (B - volfram, T - titanium, ikkinchi harf T - tantal) va bog'lovchi (K harfi - kobalt) tavsiflovchi harflarni o'z ichiga oladi. . Faqat volfram karbidini o'z ichiga olgan bitta karbidli qotishmalarda karbid hosil qiluvchi elementlarning massa ulushi 100% va bog'lovchining massa ulushi (K harfidan keyingi raqam) o'rtasidagi farq bilan belgilanadi, masalan, VK4 qotishmasi 4% ni o'z ichiga oladi. kobalt va 96% WC. Ikki karbidli WC+TiC qotishmalarida karbid hosil qiluvchi element harfidan keyingi raqam ushbu element karbidlarining massa ulushini belgilaydi, keyingi raqam bog'lovchining massa ulushi, qolgan qismi volfram karbidining massa ulushidir. (masalan, T5K10 qotishmasida 5% TiC, 10% Co va 85% WC mavjud). Trikarbid qotishmalarida TT harflaridan keyingi raqam titan va tantal karbidlarining massa ulushini bildiradi. K harfi orqasidagi raqam bog'lovchining massa ulushi, qolgan qismi volfram karbidining massa ulushidir (masalan, TT8K6 qotishmasida 6% kobalt, 8% titan va tantal karbidlari va 86% volfram karbidlari mavjud). Metallga ishlov berishda ISO standarti karbid kesish asboblarini qo'llashning uchta guruhini belgilaydi: P guruhi - uzluksiz chiplarni ishlab chiqaradigan materiallarni qayta ishlash uchun; K guruhi - sinish chiplari va M guruhi - turli materiallarni qayta ishlash uchun (universal qattiq qotishmalar). Har bir hudud guruhlarga va kichik guruhlarga bo'lingan. Qattiq qotishmalar, asosan, turli shakldagi plitalar va ishlab chiqarish aniqligi shaklida ishlab chiqariladi: lehimli (yopishtirilgan) - GOST 25393-82 bo'yicha yoki almashtiriladigan ko'p qirrali - GOST 19043-80 - 19057-80 va boshqa standartlarga muvofiq. Ko'p qirrali qo'shimchalar qattiq qotishmalarning standart navlaridan ham, TiC, TiN, alyuminiy oksidi va boshqa kimyoviy birikmalarning bir qatlamli yoki ko'p qatlamli o'ta qattiq qoplamali bir xil qotishmalaridan ishlab chiqariladi. Qoplangan plitalar chidamlilikni oshirdi. Titanium nitridlari bilan qoplangan qattiq qotishmalarning standart navlaridan yasalgan plitalarning belgilariga KIB (TU 2-035-806-80) harflari va ISO bo'yicha qotishmalarning belgilariga - C harfi qo'shiladi. Plitalar maxsus qotishmalardan ham ishlab chiqariladi (masalan, TU 48-19-308-80 bo'yicha). Ushbu guruhning qotishmalari ("MS" guruhi) yuqori kesish xususiyatlariga ega. Qotishma belgisi MC harflaridan va uch xonali (qoplanmagan plitalar uchun) yoki to'rt raqamli (titan karbid bilan qoplangan plitalar uchun) raqamdan iborat: Belgilanishning 1-raqami ISO tasnifi bo'yicha qotishma qo'llanilish sohasiga to'g'ri keladi (1 - uzluksiz chiplarni ishlab chiqaradigan materiallarni qayta ishlash; 3 - sinish chiplarini ishlab chiqaradigan materiallarni qayta ishlash; 2 - maydonga mos keladigan ishlov berish maydoni M ISO bo'yicha); 2 va 3-raqamlar qo'llanilishi mumkin bo'lgan kichik guruhni tavsiflaydi va 4-raqam qamrov mavjudligini ko'rsatadi. Masalan, MC111 (standart T15K6 analogi), MC1460 (standart T5K10 analogi) va boshqalar. Tayyor plitalardan tashqari, blankalar ham OST 48-93-81 ga muvofiq ishlab chiqariladi; Blankalarning belgilanishi tayyor plitalar bilan bir xil, ammo Z harfi qo'shilishi bilan. Volframsiz qattiq qotishmalar kam elementlarni o'z ichiga olmaydigan materiallar sifatida keng qo'llaniladi. Volframsiz qotishmalar har xil shakl va o'lchamdagi tayyor plitalar, U va M aniqlik sinflari, shuningdek, plastinka blankalari shaklida etkazib beriladi. Ushbu qotishmalarni qo'llash sohalari ikki karbidli sementli karbidli qotishmalarning zarbasiz yuk ostida foydalanish sohalariga o'xshaydi.
8.4. Mineral keramika (GOST 26630-75) va o'ta qattiq materiallarMineral-keramika asboblari materiallari yuqori qattiqlik, issiqlik va aşınma qarshilikka ega. Ular alyuminiy oksidi (kremniy oksidi) - oksidli keramika yoki kremniy oksidining karbidlar, nitridlar va boshqa birikmalar (kermetlar) bilan aralashmasiga asoslangan. Turli markadagi mineral keramikalarning asosiy xarakteristikalari va qo'llanilishi sohalari jadvalda keltirilgan. O'zgartirilishi mumkin bo'lgan ko'p qirrali keramik plitalarning shakllari va o'lchamlari GOST 25003-81 * standarti bilan belgilanadi. Oksidli keramika va keramikalarning an'anaviy markalaridan tashqari, oksid-nitridli keramika (masalan, "kortinit" keramika (korund yoki alyuminiy oksidi titanium nitridi bilan aralashmasi) va silikon nitridli keramika "silinit-R" keng qo'llaniladi. Instrumental keramikaning fizik-mexanik xossalari
Sintetik o'ta qattiq materiallar kubik bor nitridi - CBN yoki olmos asosida ishlab chiqariladi. CBN guruhi materiallari yuqori qattiqlik, aşınma qarshilik, past ishqalanish koeffitsienti va temirga nisbatan inertlikka ega. Asosiy xususiyatlar va foydalanishning samarali yo'nalishlari jadvalda ko'rsatilgan. CBN asosidagi STM ning fizik-mexanik xususiyatlariIN Yaqinda Ushbu guruhga Si-Al-O-N tarkibini o'z ichiga olgan materiallar ham kiradi ( savdo belgisi"sialon"), silikon nitridi Si3N4 asosida. Sintetik materiallar blankalar yoki tayyor almashtirish plitalari shaklida taqdim etiladi. Sintetik olmoslar asosida bunday brendlar ASB - sintetik olmos "ballas", ASPC - sintetik olmos "carbonado" va boshqalar sifatida tanilgan. Ushbu materiallarning afzalliklari yuqori kimyoviy va korroziyaga chidamliligi, minimal pichoq radiusi va ishlov beriladigan material bilan ishqalanish koeffitsientidir. Biroq, olmosning sezilarli kamchiliklari bor: past egilish kuchi (210-480 MPa); sovutish suvi tarkibidagi ba'zi yog'larga kimyoviy faollik; temirda 750-800 S haroratda erishi, bu ularni po'lat va quyma temirni qayta ishlash uchun ishlatish imkoniyatini amalda istisno qiladi. Asosan, polikristalli sun'iy olmoslar alyuminiy, mis va ular asosidagi qotishmalarni qayta ishlash uchun ishlatiladi. Kubik bor nitridiga asoslangan STM maqsadi
|
Superqattiq materiallar (STM) - bu olmoslar (tabiiy va sintetik) va kubik bor nitridi asosidagi kompozit materiallarni o'z ichiga oladi.
Olmos- uglerod modifikatsiyalaridan biri. Kristal panjaraning kubik tuzilishi tufayli olmos tabiatda ma'lum bo'lgan eng qattiq mineral hisoblanadi. Uning qattiqligi qattiq qotishmadan 5 baravar yuqori, ammo kuchi past va tabiiy olmos monokristallari muhim yuklarga erishilganda kichik bo'laklarga bo'linadi. Shuning uchun tabiiy olmoslar faqat past quvvat yuklari bilan ajralib turadigan tugatish operatsiyalarida qo'llaniladi.
Olmoslarning issiqlikka chidamliligi 700...800 °C (olmos yuqori haroratlarda yonadi). Tabiiy olmoslar yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga va eng past ishqalanish koeffitsientiga ega.
Tabiiy olmos harf bilan belgilanadi A , sintetik - AC . Tabiiy olmoslar alohida monokristallar va ularning bo'laklari yoki o'zaro o'sgan kristallar va agregatlardir. Sintetik olmoslar nozik taneli kukunlar shaklida olinadi va abraziv g'ildiraklar, pastalar va mikrochanglar tayyorlash uchun ishlatiladi. Alohida guruh ASB (Ballas) va ASPK (Carbonado) brendlarining polikristalli olmoslaridan (PDA) iborat. PCD o'zining polikristalli tuzilishi tufayli zarba yuklariga olmos monokristallariga qaraganda ancha yaxshi qarshilik ko'rsatadi va tabiiy olmosga nisbatan past qattiqligiga qaramay, yuqori kuchlanish va ko'ndalang kesish kuchiga ega. Olmos polikristallarining zarba kuchi olmos donalarining hajmiga bog'liq va ularning ko'payishi bilan kamayadi.
Olmosning nikel va temir o'z ichiga olgan materiallarga kimyoviy yaqinligi bor, shuning uchun temir asosli po'latlarni kesishda olmos asbobining aloqa yuzalarida ishlov beriladigan materialning kuchli yopishishi sodir bo'ladi. Olmosni tashkil etuvchi uglerod qizdirilganda bu materiallar bilan faol reaksiyaga kirishadi. Bu olmos asbobining kuchli aşınmasına olib keladi va uni qo'llash doirasini cheklaydi, shuning uchun tabiiy olmoslar asosan rangli metallar va tarkibida uglerod va temir bo'lmagan qotishmalarni nozik burish uchun ishlatiladi. Olmos asboblaridan eng samarali foydalanish rangli metallar va ularning qotishmalaridan, shuningdek, turli polimerlardan tayyorlangan qismlarni qayta ishlashda pardozlash va pardozlash operatsiyalarida olinadi. kompozit materiallar. Asbob uzluksiz yuzalarni burish va frezalash uchun ishlatilishi mumkin, ammo uning chidamliligi zarbasiz ishlov berishdan ko'ra qisqaroq bo'ladi.
Qayta ishlangan material | V, m/min | s, mm/rev | t, mm |
Alyuminiy quyma qotishmalar | 600…690 | 0,01…0,04 | 0,01…0,20 |
Alyuminiy-magniy qotishmalari | 390…500 | 0,01…0,05 | 0,01…0,20 |
Alyuminiy issiqlikka chidamli qotishmalar | 250…400 | 0,02…0,04 | 0,05…0,10 |
Duralumin | 500…690 | 0,02…0,04 | 0,03…0,15 |
Qalay bronza | 250…400 | 0,04…0,07 | 0,08…0,20 |
Qo'rg'oshin bronza | 600…690 | 0,025...0,05 | 0,02…0,05 |
Guruch | 0,02…0,06 | 0,03…0,06 | |
Titan qotishmalari | 90…200 | 0,02…0,05 | 0,03…0,06 |
Plastmassalar | 90…200 | 0,02…0,05 | 0,05…0,15 |
Shisha tolali | 600…690 | 0,02…0,05 | 0,03…0,05 |
Ko'p hollarda, tabiiy olmosdan yasalgan kesgichlarga nisbatan, amalda kuzatilgan sintetik olmosdan yasalgan kesgichlarning katta aşınma qarshiligi ularning tuzilmalaridagi farq bilan izohlanadi. Tabiiy olmosda kesish joyida yoriqlar paydo bo'ladi, rivojlanadi va sezilarli o'lchamlarga yetishi mumkin. PCDda (sintetik olmos) hosil bo'lgan yoriqlar kristallarning chegaralari bilan to'xtatiladi, bu ularning yuqori, 1,5 ... 2,5 marta, aşınma qarshiligini belgilaydi.
PCDni qo'llashning yana bir istiqbolli yo'nalishi - kesish qiyin bo'lgan va asboblarning tez eskirishiga olib keladigan materiallarni qayta ishlash, masalan, zarrachalar, yuqori yopishqoq tarkibga ega o'rta zichlikdagi taxtalar, melamin qatroni bilan qoplangan, dekorativ laminat qog'oz, kabi abraziv ta'sirga ega bo'lgan boshqa materiallar. PCDli asboblar bunday materiallarni qayta ishlashda chidamlilikka ega bo'lib, karbid asboblarning chidamliligiga qaraganda 200..300 marta yuqori.
Polimer kompozit materiallarni qayta ishlashda almashtiriladigan poliedral qo'shimchalar ko'rinishidagi PCD asboblari muvaffaqiyatli qo'llanilgan. Ulardan foydalanish qattiq qotishmadan tayyorlangan asboblarga nisbatan chidamlilikni 15...20 marta oshirish imkonini beradi.
Kubik bor nitridi(KNB, BN ) tabiatda uchramaydi, u katalizatorlar ishtirokida yuqori bosim va haroratda “oq grafit”dan sunʼiy yoʻl bilan olinadi. Bunday holda, grafitning olti burchakli panjarasi olmos panjarasiga o'xshash kubik panjaraga aylanadi. Har bir bor atomi to'rtta azot atomiga bog'langan. Qattiqligi bo'yicha CBN olmosdan biroz pastroq, lekin yuqori issiqlikka chidamliligi 1300 ... 1500 ° S ga etadi va u uglerod va temirga amalda inertdir. Olmos singari, CBN ham mo'rtlikni oshirdi va past egilish kuchiga ega.
CBN ning "kompozitlar" guruhi ostida birlashtirilgan bir nechta brendlari mavjud. CBN navlari bir-biridan hajmi, tuzilishi va donalarining xususiyatlari, bog'lovchining foiz tarkibi, shuningdek, sinterlash texnologiyasi bilan farqlanadi.
Eng ko'p ishlatiladigan kompozitlar: kompozit 01 (elbor-R), kompozit 05, kompozit 10 (geksanit-R) va kompozit 10D (geksanit R ning ishchi qatlami bo'lgan ikki qatlamli plitalar). Ulardan eng kuchlisi kompozitsion 10 ( s va = 1000...1500 MPa), shuning uchun u zarba yuklari uchun ishlatiladi. Boshqa kompozitlar qotib qolgan po'latlarni, yuqori quvvatli cho'yanlarni va ba'zi qiyin kesiladigan qotishmalarni zarbasiz pardozlash uchun ishlatiladi. Ko'pgina hollarda, kompozitlar bilan tornalash silliqlash jarayoniga qaraganda samaraliroq bo'ladi, chunki yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli CBN yuqori kesish tezligida ishlaganda kuyishga olib kelmaydi va shu bilan birga past sirt pürüzlülüğünü ta'minlaydi.
Kompozitlar kvadrat, uchburchak va yumaloq shakldagi kichik plastinkalar shaklida qo'llaniladi, asbob korpusiga lehim bilan yoki mexanik tarzda o'rnatiladi. So'nggi paytlarda kompozit yoki polikristal olmos qatlami yotqizilgan qattiq qotishma plitalari ham ishlatilgan. Bunday ko'p qatlamli plitalar ko'proq kuchga ega, aşınmaya bardoshli va mahkamlash uchun qulayroqdir. Ular sizga katta chuqurlikdagi ruxsatlarni olib tashlashga imkon beradi.
Asosan asboblar uchun qayta ishlash unumdorligini oshirishning asosiy zaxirasi BN kesish tezligi (11-jadval.), bu karbid asbobning kesish tezligidan 5 yoki undan ortiq marta oshib ketishi mumkin.
Jadval 11. Har xil asbob materiallari tomonidan ruxsat etilgan kesish tezligi
Jadval shuni ko'rsatadiki, asboblardan foydalanishning eng katta samaradorligi BN yuqori qattiq quyma temir, po'lat va qotishmalarni qayta ishlashda paydo bo'ladi.
Asbobning samaradorligini oshirish imkoniyatlaridan biri BN kesish suyuqliklari (sovutgichlar) dan foydalanish bo'lib, ulardan yasalgan asboblar uchun BN ularni 90...100 m/min gacha kesish tezligida purkash orqali ishlatish eng samarali hisoblanadi.
Polikristalli kompozitlar bilan jihozlangan asboblardan foydalanishning yana bir samarali yo'nalishi metallurgiya ishlab chiqarish qismlarini mustahkamlash uchun ishlatiladigan sirt qoplamasini qayta ishlashdir. Juda yuqori qattiqlikdagi payvandlangan materiallar (HRC 60..62 gacha) elektr yoyi yoki oqimli simlar yoki lentalar bilan plazma qoplamasi bilan ishlab chiqariladi.
Ko'rib chiqilgan asboblar materiallarining barcha guruhlarini kesish tezligi va oziqlantirish uchun qo'llanilish sohalari taxminan rasmda ko'rsatilgan. 38.
38-rasm. Kesish tezligi bo'yicha turli xil asboblar materiallarini qo'llash doirasi V va topshirish s .
1 - yuqori tezlikda ishlaydigan po'latlar; 2 - qattiq qotishmalar; 3 – qoplamali qattiq qotishmalar; 4 – nitridli keramika; 5 – oksid-karbid (qora) keramika; 6 - oksidli keramika; 7 - kubik bor nitridi.
Metalllarni pichoq asboblari bilan qayta ishlash jarayonlari metall kesish nazariyasining klassik qonunlariga bo'ysunadi.
Metall kesishning butun rivojlanishi davomida qattiqligi, issiqlikka chidamliligi va aşınmaya bardoshliligi yuqori bo'lgan sifat jihatidan yangi asbob materiallarining paydo bo'lishi ishlov berish jarayonining intensivligining oshishi bilan birga keldi.
O‘tgan asrning 50-yillari oxiri va oltmishinchi yillarining boshlarida mamlakatimizda va xorijda yaratilgan va keng qo‘llanilgan kubik bor nitridi (CBN) asosidagi sun’iy o‘ta qattiq materiallar bilan jihozlangan asboblar juda xilma-xilligi bilan ajralib turadi.
Mahalliy va xorijiy asbob ishlab chiqaruvchilarning ma'lumotlariga ko'ra, hozirgi vaqtda CBN asosidagi materiallardan foydalanish sezilarli darajada oshib bormoqda.
Sanoati rivojlangan mamlakatlarda CBN asosidagi sun'iy o'ta qattiq materiallardan tayyorlangan pichoq asboblarini iste'mol qilish yiliga o'rtacha 15% ga o'sishda davom etmoqda.
VNIIinstrument tomonidan taklif qilingan tasnifga ko'ra, bor nitridining zich modifikatsiyasiga asoslangan barcha o'ta qattiq materiallarga kompozitlar nomi berilgan.
Materialshunoslik nazariyasi va amaliyotida kompozit deganda tabiatda uchramaydigan, kimyoviy tarkibi har xil boʻlgan ikki yoki undan ortiq komponentlardan tashkil topgan material tushuniladi. Kompozit o'ziga xoslikning mavjudligi bilan tavsiflanadi
uning tarkibiy qismlarini ajratib turadigan chegaralar. Kompozit plomba va matritsadan iborat. To'ldiruvchi o'z xususiyatlariga eng katta ta'sir ko'rsatadi, qaysi kompozitlar ikki guruhga bo'linadi: 1) dispers zarrachalar bilan; 2) uzluksiz tolalar bilan mustahkamlangan va bir necha yo'nalishda tolalar bilan mustahkamlangan.
Bor nitridi polimorfizmining termodinamik xususiyatlari uning zich modifikatsiyalari va uni ishlab chiqarishning turli texnologiyalari asosida ko'p sonli materiallarning paydo bo'lishiga olib keldi.
Sintez paytida sodir bo'ladigan asosiy jarayonning turiga va o'ta qattiq materiallarning xususiyatlarini aniqlashga qarab, bor nitrididan instrumental materiallarni olishning zamonaviy texnologiyalarida uchta asosiy usulni ajratish mumkin:
- olti burchakli bor nitridining kubik fazaga aylanishi. Shu tarzda olingan polikristalli o'ta qattiq materiallar bir-biridan katalizatorning mavjudligi yoki yo'qligi, uning turi, tuzilishi, sintez parametrlari va boshqalar bilan farqlanadi. Ushbu guruhning materiallariga quyidagilar kiradi: kompozit 01 (elbor-R) va kompozit 02 (belbor). Ushbu guruh materiallari chet elda nashr etilmaydi;
- vurtsit bor nitridining kubga qisman yoki to'liq aylanishi. Ushbu guruhning individual materiallari dastlabki zaryadning tarkibida farqlanadi. Mamlakatimizda bir va ikki qatlamli kompozitsion 10 (geksanit-R) va kompozit 09 (PTNB va boshqalar) ning turli xil modifikatsiyalarini ishlab chiqarish uchun ushbu guruh materiallaridan foydalaniladi. Chet elda ushbu guruhning materiallari Yaponiyada Nippon Oil Fat kompaniyasi tomonidan Wurtzip brendi ostida ishlab chiqariladi;
- kubik bor nitridi zarralarini qo'shimchalar bilan sinterlash. Ushbu materiallar guruhi eng ko'pdir, chunki turli xil bog'lash variantlari va sinterlash texnologiyalari mumkin. Ushbu texnologiyadan foydalanib, mahalliy sanoatda kompozit 05, kiborit va niborit ishlab chiqariladi. Eng mashhur xorijiy materiallar - bor zonasi, amborit va sumiboron.
Keling, eng mashhur o'ta qattiq asboblar materiallarining qisqacha tavsifini beraylik.
Kompozit 01(elbor-R) - 70-yillarning boshlarida yaratilgan.
Ushbu material katalitik sintez natijasida olingan tasodifiy yo'naltirilgan kubik bor nitridi kristallaridan iborat. Yuqori bosim ostida yuqori haroratli presslash natijasida dastlabki BN K kristallari 5...20 mkm gacha maydalanadi. Kompozit 01 ning fizik-mexanik xossalari dastlabki zaryadning tarkibiga va sintezning termodinamik parametrlariga (bosim, harorat, vaqt) bog'liq. Kompozit 01 tarkibiy qismlarining taxminiy massa miqdori quyidagicha: 92% gacha BN K, 3% gacha BN r, qolganlari katalizator qo'shimchalarining aralashmalari.
Kompozit 01 (Elbor-RM) ning modifikatsiyasi, Elbor-R dan farqli o'laroq, to'g'ridan-to'g'ri sintez BN r -> BN k, yuqori bosim (4,0...7,5 GPa) va haroratda (1300...2000) amalga oshiriladi. °C). Zaryadda katalizatorning yo'qligi barqaror ishlash xususiyatlarini olish imkonini beradi.
Kompozit 02(belbor) - BSSR Fanlar akademiyasining qattiq jismlar va yarimo'tkazgichlar fizikasi institutida yaratilgan.
Statik yukni qo'llash (bosim 9 GPa gacha, harorat 2900 ° S gacha) bo'lgan yuqori bosimli apparatlarda BN r dan to'g'ridan-to'g'ri o'tish yo'li bilan olinadi. Jarayon katalizatorsiz amalga oshiriladi, bu kompozit 02 ning yuqori fizik-mexanik xususiyatlarini ta'minlaydi. Ba'zi qotishma qo'shimchalarni kiritish hisobiga soddalashtirilgan ishlab chiqarish texnologiyasi bilan polikristallarning fizik-mexanik xususiyatlarini o'zgartirish mumkin.
Belbor qattiqligi bo'yicha olmos bilan taqqoslanadi va issiqlikka chidamliligidan sezilarli darajada oshadi. Olmosdan farqli o'laroq, u kimyoviy jihatdan temirga nisbatan inertdir va bu uni quyma temir va po'latni - asosiy muhandislik materiallarini qayta ishlash uchun samarali ishlatish imkonini beradi.
Kompozit 03(ISM) - birinchi marta Ukraina SSR Fanlar akademiyasining Materiallar va matematika institutida sintez qilingan.
Uchta turdagi materiallar ishlab chiqariladi: Ismit-1, Ismit-2, Ismit-3, ular fizik, mexanik va ekspluatatsion xususiyatlar bilan ajralib turadi, bu boshlang'ich xom ashyo va sintez parametrlaridagi farqlarning natijasidir.
Niborit- SSSR Fanlar akademiyasining Fizika va fizika instituti tomonidan qabul qilingan.
Ushbu polikristallarning yuqori qattiqligi, issiqlikka chidamliligi va sezilarli o'lchamlari ularning yuqori ishlash xususiyatlarini aniqlaydi.
Kiborit- Ukraina SSR Fanlar akademiyasining Materiallar va matematika institutida birinchi marta sintez qilingan.
Polikristallar zaryadni yuqori statik bosimlarda issiq bosish (sinterlash) yo'li bilan ishlab chiqariladi. Aralashmada kubik bor nitridi kukuni va maxsus faollashtiruvchi qo'shimchalar mavjud. Qo'shimchalarning tarkibi va miqdori, shuningdek sinterlash sharoitlari o'zaro o'sgan BN K kristallari uzluksiz ramka (matritsa) hosil qiladigan strukturani ta'minlaydi. Olovga chidamli qattiq keramika ramkaning intergranular bo'shliqlarida hosil bo'ladi.
Kompozit 05- tuzilishi va ishlab chiqarish texnologiyasi NPO VNIIASH da ishlab chiqilgan.
Materialda asosan alyuminiy oksidi, olmos va boshqa elementlar qo'shilishi bilan yuqori bosimda sinterlangan kubik bor nitridi kristallari (85...95%) mavjud. Jismoniy va mexanik xususiyatlariga ko'ra, kompozit 05 ko'plab polikristalli o'ta qattiq materiallardan past.
Kompozit 05 modifikatsiyasi kompozit 05IT hisoblanadi. Bu zaryadga maxsus qo'shimchalarni kiritish orqali olinadigan yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi va issiqlikka chidamliligi bilan ajralib turadi.
Kompozit 09(PTNB) SSSR Fanlar akademiyasining Kimyoviy fizika institutida ishlab chiqilgan.
Bir nechta navlar ishlab chiqariladi (PTNB-5MK, PTNB-IK-1 va boshqalar), ular boshlang'ich zaryadning tarkibida (BN B va BN K kukunlari aralashmasi) farqlanadi. Kompozit 09 ning boshqa kompozitsion materiallardan farqi shundaki, u 3...5 mkm kubik bor nitridining zarrachalariga asoslanadi va to'ldiruvchisi vurtsit bor nitrididir.
Chet elda vurtsit bor nitridining transformatsiyasidan foydalangan holda ushbu sinf materiallarini ishlab chiqarish Yaponiyada Nippon Oil Fate kompaniyasi tomonidan Tokio davlat universiteti bilan birgalikda amalga oshiriladi.
Kompozit 10(geksanit-R) 1972 yilda Ukraina SSR Fanlar akademiyasining Materialshunoslik muammolari instituti tomonidan Poltava sun'iy olmos va olmos asboblari zavodi bilan birgalikda yaratilgan.
Bu polikristalli o'ta qattiq material bo'lib, uning asosi bor nitridining vurtsit modifikatsiyasi hisoblanadi. Texnologik jarayon geksanit-R olish, oldingi kompozitsiyalar kabi, ikkita operatsiyadan iborat:
- to'g'ridan-to'g'ri o'tish bilan BN B sintezi BN r -> BN B at zarba ta'siri manba materialida va
- BN B kukunini yuqori bosim va haroratda sinterlash.
Kompozit 10 nozik taneli tuzilish bilan tavsiflanadi, ammo kristall o'lchamlari sezilarli chegaralarda farq qilishi mumkin. Strukturaviy xususiyatlar kompozitsion 10 ning maxsus mexanik xususiyatlarini ham aniqlaydi - u nafaqat yuqori kesish xususiyatlariga ega, balki boshqa kompozit markalarda kamroq ifodalangan zarba yuklari ostida ham muvaffaqiyatli ishlashi mumkin.
Ukraina SSR Fanlar akademiyasining Materialshunoslik muammolari institutida geksanit-R asosida ipsimon kristallar - "safir mo'ylovli" tolalar bilan mustahkamlangan kompozitsion 10 - geksanit-RL ning takomillashtirilgan navi olindi.
Kompozit 12 Si 3 N 4 (kremniy nitridi) asosidagi vurtsit bor nitridi kukuni va polikristal zarrachalar aralashmasini yuqori bosimda sinterlash orqali olinadi. Kompozitning asosiy fazasining don hajmi 0,5 mikrondan oshmaydi.
Perspektiv yanada rivojlantirish, kompozitlarni yaratish va ishlab chiqarish B 4 C, SiC, Si 2 N 4 kabi materiallardan olinishi mumkin bo'lgan to'ldiruvchi sifatida ip yoki igna shaklidagi kristallardan (mo'ylovlar) foydalanish bilan bog'liq. VeO va boshqalar.
Ishlov berish jarayonida mehnat unumdorligini oshirishga imkon beradigan asboblarning kesish xususiyatlarini yaxshilash yo'nalishlaridan biri asbob materiallarining qattiqligi va issiqlikka chidamliligini oshirishdir. Bu borada eng istiqbolli bo'lganlar olmos va bor nitridiga asoslangan sintetik o'ta qattiq materiallardir.
Olmos va olmos asboblari turli materiallardan tayyorlangan qismlarni qayta ishlashda keng qo'llaniladi. Olmoslar juda yuqori qattiqlik va aşınmaya bardoshliligi bilan ajralib turadi. Mutlaq qattiqligi bo'yicha olmos rangli qotishmalar va plastmassalarni qayta ishlashda qattiq qotishmalarga qaraganda 4-5 marta qattiqroq va boshqa asbob materiallarining aşınma qarshiligidan o'nlab va yuzlab marta yuqori. Bundan tashqari, yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli olmoslar kesish zonasidan issiqlikni yaxshiroq olib tashlaydi, bu esa kuyiksiz sirtli qismlarni ishlab chiqarishni ta'minlashga yordam beradi. Biroq, olmoslar juda mo'rt, bu ularning qo'llanilish doirasini sezilarli darajada cheklaydi.
Kesish asboblarini ishlab chiqarish uchun asosiy dastur hisoblanadi sun'iy olmoslar, ularning xususiyatlari tabiiyga yaqin. Sun'iy olmoslarda yuqori bosim va haroratlarda uglerod atomlarining tabiiy joylashuvdagi kabi joylashishini olish mumkin. Bitta sun'iy olmosning og'irligi odatda 1/8-1/10 karat (1 karat - 0,2 g). Sun'iy kristallarning kichik o'lchamlari tufayli ular matkaplar, kesgichlar va boshqalar kabi asboblarni ishlab chiqarish uchun yaroqsiz va shuning uchun olmosli silliqlash g'ildiraklari va lapping pastalari uchun kukunlar ishlab chiqarishda qo'llaniladi.
Blade Diamond asboblari"carbonado" yoki "ballas" kabi polikristalli materiallar asosida ishlab chiqariladi. Ushbu asboblar uzoq o'lchovli asboblar muddatiga ega va ta'minlaydi yuqori sifatli ishlov berilgan sirt. Ular titan, yuqori kremniyli alyuminiy qotishmalari, shisha tolali va plastmassa, qattiq qotishmalar va boshqa materiallarni qayta ishlashda qo'llaniladi.
Asbob materiali sifatida olmos muhim kamchilikka ega - yuqori haroratlarda u temir bilan kimyoviy reaktsiyaga kiradi va funksionalligini yo'qotadi.
Po'lat, quyma temir va boshqa temir asosidagi materiallarni qayta ishlash uchun, o'ta qattiq materiallar, unga kimyoviy inert. Bunday materiallar olmos ishlab chiqarish texnologiyasiga yaqin texnologiya yordamida olinadi, ammo boshlang'ich material sifatida grafit emas, balki bor nitridi ishlatiladi.
Bor nitridining zich modifikatsiyasining polikristallari issiqlikka chidamliligi bo'yicha pichoq asboblari uchun ishlatiladigan barcha materiallardan ustundir: olmos 1,9 marta, tez po'latdan 2,3 baravar, qattiq qotishma 1,7 marta, mineral keramika 1,2 marta.
Ushbu materiallar izotropikdir (bir xil kuch turli yo'nalishlar), mikroqattiqligi pastroq, ammo olmosning qattiqligiga yaqin, issiqlikka chidamliligi, yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi va uglerod va temirga nisbatan kimyoviy inertlikka ega.
Hozirgi vaqtda "kompozit" deb ataladigan ko'rib chiqilayotgan ba'zi materiallarning xususiyatlari jadvalda keltirilgan.
Bor nitridi asosidagi STM ning qiyosiy tavsiflari
Brend | Asl sarlavha | Qattiqlik HV, GPa | Issiqlikka chidamlilik, o C |
Kompozit 01 | Elbor-R | 60...80 | 1100...1300 |
Kompozit 02 | Belbor | 60...90 | 900...1000 |
Kompozit 03 | Ismit | 60 | 1000 |
Kompozit 05 | Kompozit | 70 | 1000 |
Kompozit 09 | PCNB | 60...90 | 1500 |
Kompozit 10 | Geksanit-R | 50...60 | 750...850 |
Turli toifadagi kompozitlardan tayyorlangan pichoqli asboblardan foydalanish samaradorligi asboblar dizayni va ularni ishlab chiqarish texnologiyasini takomillashtirish va ulardan foydalanishning oqilona maydonini aniqlash bilan bog'liq:
- kompozitlar 01 (elbor-R) va 02 (belbor) Qattiqligi 55...70 HRC boʻlgan qotib qolgan poʻlatlardan, choʻyan va qattiq qotishma VK15, VK20 va VK25 0,20 mm/dev.gacha boʻlgan choʻzilish chuqurligidagi qotib qolgan poʻlatlardan yasalgan detallarni nozik va nozik tornalash va zarbasiz frezalash uchun ishlatiladi. 0,8 gacha
- kompozit 05 qattiqligi 40...58 HRC, qattiqligi 300 HB gacha bo'lgan cho'yandan 0,25 mm/dev va chuqurligi 2,5 mm gacha bo'lgan cho'yandan yasalgan qismlarni zarbasiz pardozlash va yarim tayyor tornalash uchun ishlatiladi.
- kompozit 10 (geksanit-R) Qattiqligi 58 HRC dan yuqori bo'lmagan qotib qolgan po'latdan, har qanday qattiqlikdagi quyma temirdan, 0,15 mm gacha beslemeli VK15, VK20, VK25 qotishmalarining zarbalari bilan nozik, nozik va yarim tayyor torna va frezalash uchun ishlatiladi. / rev va 0,6 mm gacha bo'lgan kesish chuqurligi
Shu bilan birga, asboblarning ishlash muddati boshqa asbob materiallariga nisbatan o'nlab marta oshadi.