Технология и свойства спеченных твердых сплавов и изделий из них. Учебное пособие для вузов
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 195 196 197 198 199 200 201... 214 215 216
|
|
|
|
§ 5. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ РЕЖУЩЕЙ КЕРАМИКИ (РК) ЗА РУБЕЖОМ 5.1. Роль и место режущей керамики По литературным даннцм (ИПМ г. Киев) на 1999 г. , доля РК в общей массе потребления новойчкерамики не превышает 15%. Доля же керамического инструмента в общей массе режущего инструмента существенно меньше: в США это не^более 2% (по состоянию на 1996 г.), а в среднем по миру не более 5 %. Отметим, что в ряде производств (в основном, это аэрокосмическая технология и вообще сфера высших технологий) доля керамического инструмента составляет 60 %, а не среднестатистические 5 %. Примерно 80 % объема режущего инструмента приходится на твердые сплавы, обеспечивающие около 90 % потребностей резания металлов. Правда в США к 2001 г. около 12% используемых в настоящее время твердосплавных инструментов предполагается заменить керамическими. Удобные и технологичные твердые сплавы заменяют из чисто экономических соображений. Известно, что вне зависимости от стоимости инструмента и оснастки (а с увеличением скорости резания первая немного растет, а вторая резко падает) с интенсификацией процесса обработки, ее полная стоимость уменьшается. Если принять во внимание, что только в США на обработку металлов расходуется ежегодно не менее 100 млрд. долл. , становится понятным повсеместный интерес к применению РК материала, принципиально нацеленного на скоростную, высокоэнергетичную обработку (при точении суперсплавов РК обеспечивает в 2-5 раз более высокую производительность, чем твердый сплав). 5.2. Состав типичной режущей керамики Сегодня РК почти никогда не монофазный материал типа хорошо известных отечественных "белых" керамик ("минерало-керамик") ЦМ332 или ВО 13 на основе А1203 или чешского Дисала на основе 813Н,. Современная РК это композит с матрицей из безоксидной (главным образом 813М4), оксидной (главным образом А1203), реже смешанной (главным образом сиалон) керамики, наполненной частицами (частично стабилизированный Хг02, Т\С, Т\Ы) или (в последнее время все чаще) усами тугоплавких соединений 81С порознь или в различных сочетаниях. Матрицу материала стремятся получить как можно более мелкозернистой (как у известного материала марки Ыаусоп-Х японской фирмы "Ниппон тунгусутен к.к."). Все чаще на режущие пластины наносят покрытия, улучшающие эксплуатационные характеристики инструмента (скорость резания, стойкость, надежность). Не менее привлекательно сочетание теплофизических свойств этих материалов. Коэффициент термического расширения (КТР) нитридной керамики весьма мал-порядка (3,0...3,5)10 град в широком диапазоне температур, что существенно меньше, чем у других тугоплавких (особенно металлоподобных) соединений, а у оксидной керамики он сравним с КТР этих соединений. Теплопроводность керамики достаточно велика порядка 25 Вт/м-град для оксидной и 50 Вт/м-град для нитридной. Такое сочетание механических и теплофизических свойств делает РК на основе нитрида кремния и сиалона чрезвычайно трещиностойкой: известный параметр трещиностойкости Я1 = аУаЕ = 25. Повысить прочность, твердость и вязкость базового материала можно путем его армирования частицами (включение таких механизмов упрочнения, как ветвление трещин или появление микротрещиноватой структуры материала) или волокнами (предпочтительно усами), но лучше частицами частично стабилизированного Хг02 (с его переходом Т"-"М и известным механизмом упрочнения) и усами Б1С (расчеты и эксперименты показывают, что во всех матрицах они более устойчивы, чем другие волокна, например углеродные с использованием синергического эффекта двух механизмов упрочнения, как это делают на шведской фирме "8апсМк АВ"). Очевидно, что РК, как и любой другой инструментальный материал, должна быть максимально износостойкой в рабочих условиях (долговечной), обладать минимальным коэффициентом трения в паре с обрабатываемым материалом (уменьшение энергозатрат обработки) и не разрушаться "без предупреждения" (надежной). Однако связь этих простых требований с физическими и химическими свойствами не очевидна. До сих пор не существует ни хорошей теории, ни хорошей эмпирической зависимости триботехнических (эксплуатационных) свойств РК от ее физических и химических свойств. Тем не менее принято считать, что современная РК должна обладать высокими твердостью, прочностью (в том числе усталостной), термостойкостью, вязкостью разрушения, теплопроводностью, малым коэффициентом термического расширения (КТР) и пониженной реакционной способностью по отношению как к окружающей среде, так и к обрабатываемому материалу. Причем требования эти должны выполняться в широком интервале температур (вплоть до 1000... 1200 °С).
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 195 196 197 198 199 200 201... 214 215 216
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
