Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
01_ТР_Конспект_лекций_2012.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
6.89 Mб
Скачать

4.7.Мінералокераміка.

ЦМ-332 - найбільш поширена марка мінералокераміки на основі А1203 з добавкою (0,5÷1,0%) MgО. Окис магнію перешкоджає росту кристалів під час спікання і є гарним зв'язуючим засобом.

Минералокерамика має високу твердість, її червоностійкість досягає 1200° С. Вона дешевша за тверді сплави, в її складі відсутні дефіцитні й дорогі кобальт, вольфрам і ін.

Однак вона відрізняється низькою міцністю при вигині (350—400 мн/м2) і великою крихкістю, що приведе до частих викрашувань і поломок платівок при роботі.

Істотним недоліком мінералокераміки є її низький опір циклічній зміні температури. Внаслідок цього навіть при невеликому числі перерв у роботі на контактних поверхнях інструмента з'являються мікротріщини, які приводять до його руйнування. Ця обставина обмежує їх практичне застосування.

Мінералокерамічні матеріали виготовляються у формі платівок і до корпусів інструментів приєднуються механічним способом, приклеюванням або припаюванням.

Минералокерамика успішно може застосовуватися для чистового обточування чавуну, сталей, неметалічних матеріалів і кольорових металів з великими швидкостями й обмеженим числом перерв у роботі.

Фізико-механічні властивості минералокерамики марки ЦМ-332:

Межа міцності при вигині σвиг 245 ÷ 390 Н/мм2

Щільність. 3,93 103 кг/м3

Твердість HRA 92÷93

Теплопровідність 18 вт/м∙град.

4.8.Надтверді матеріали (Алмаз, Ельбор).

Алмаз - модифікація вуглецю кристалічної будови, є самий твердий із всіх відомих у природі мінералів. Його мікротвердість у 5÷6 разів вище мікротвердості металокераміки, а коефіцієнт теплопровідності у 2 й більше разів вище, ніж у сплаві ВК8 і тепло від зони різання видаляється порівняно швидко. Однак міцність алмаза невелика й він легко розколюється по площинах спайності, а в звичайних умовах при t ≈ 800° С, починає перетворюватися у графіт. Тому алмаз використається для обробки при відносно малих навантаженнях.

Разом з тим алмаз має найбільш високу абразивну здатність у порівнянні з іншими абразивними матеріалами. Так, при заточенні й доведенні твердого сплаву витрата алмаза в 100-400 разів менше, ніж при обробці карбідом кремнію.

Зернистість алмазних шліфувальних порошків, контрольована ситовим методом, коливається від 630 до 40 мкм, а зернистість мікропорошків, обумовлена під мікроскопом, коливається від 60 до 0 мкм.

Алмази застосовуються для виготовлення шліфувальних кругів та паст, що використовують при обробці деталей машин, заточуванню й доведенню різального інструменту. Різці із кристалами природного алмаза величиною 3-4 мм для чистової обробки кольорових металів і сплавів, і неметалічних матеріалів з високою швидкістю різання.

Шліфувальні порошки із природних алмазів випускаються однієї марки - А.

Потреби в алмазному інструменті не можуть бути задоволені лише за рахунок природних алмазів. У наш час освоєно виробництво синтетичних алмазів із графіту при високому тискові і високій температурі.

Синтетичні алмази можуть бути різних марок, які відрізняються між собою по міцності, крихкості, питомій поверхні й формі зерен.

У порядку зростання міцності, зниження крихкості й питомої поверхні марки шліфувальних порошків із синтетичних алмазів розташовуються так: АСО, АСР, АСВ, АСК, АСС.

Зернистість алмазних шліфувальних порошків, контрольована ситовим методом, коливається від 630 до 40 мкм, а зернистість мікропорошків, обумовлена під мікроскопом, коливається від 60 до 0 мкм.

Зернистість порошків позначається дробом, чисельник якої відповідає найбільшому, а знаменник - найменшому розміру зерен. Вона визначається розмірами сторін осередків двох контрольних сит, через одне з яких зерна повинні проходити, на іншому - затримуватися. Тому фактично в позначенні зернистості порошку чисельник і знаменник указують на розміри осередків сит.

Промисловість освоїла виробництво великих алмазних монокристалів і полікристалів: балласів АСБ розміром 5÷7 мм, і карбонадо АСПК до 5 мм, що дозволяє використати їх для виготовлення різців, фрез і інших лезових інструментів.

Окрім виробництва синтетичних алмазів ведуться дослідження з розробки інших штучних надтвердих матеріалів. Одним з таких матеріалів є кубічний нітрид бору (КНБ) —. ельбор або боразон, що має кристалічні ґратки, аналогічну ґраткам алмаза, і складається із двох елементів — бору й азоту. Синтезується боразон у вигляді кристалів розміром до 600 мкм. Він не має природного двійника.

Боразон має твердість, близьку до твердості алмаза, таку ж міцність і але має більшу теплостійкість і не втрачає ріжучих властивостей при нагріванні до 1500 - 1600° С. Він рекомендується для виготовлення абразивних інструментів, призначених для шліфування важкооброблюваних сталей, особливо швидкорізальних сталей нормальної й підвищеної продуктивності.

Для оцінки розглянутих інструментальних матеріалів у табл. 4.3 наведені їх порівняльні фізико-механічні властивості.

Таблиця 4.3

Фізико-механічні властивості інструментальних матеріалів

Інструментальні матеріали

Твердість, HRA

Межа міцності, H/мм2

Теплопро-відність,

вт/м град

Червоно­стійкість, °С

на вигин

на стиск

Вуглецева сталь В12А

82,0

2250

250

Швидкорізальна сталь Р18

83,0

3630

3730

21

600

Твердий сплав

ВК8

87,5

1373

3230

59

800

Т15К6

90,0

1079

4070

27

950

ТТ7К12

87,0

1520

54

Минералокерамика ЦМ-332

92,5

320

4900

18

1200

Алмаз

290

3900

150

1000

Тема лекції 5. Фізичні основи процесу різання металів. (3)

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]