3.2.5. Минералокерамика

Из современных инструменталь­ных материалов особое внимание заслуживает минералокерамика, которая не содержит дорогостоящих и дефицитных элементов. Основу ее составляют оксиды алюминия АOз с небольшой добавкой (0,5...1 %) оксида магния MgO. Высокая твердость минералокерамики, теплостой­кость до 1200°С, химическая инертность к металлам, сопротивление окислению во многом превосходят эти же параметры твердых сплавов. Однако минералокерамика уступает этим сплавам по теплопроводности, имеет более низкий предел прочности на изгиб.

Современная минералокерамика, созданная в СССР и за рубежом, по прочности приближается к наиболее износостойким твердым сплавам. Минералокерамику на основе оксида алюминия можно разделить на три группы:

1) чисто оксидная керамика (белая), основу которой составляет оксид алюминия с незначительными приме­сями (АlОз — до 99,7 %);

2) керамика, представляющая собой оксид алюминия с добавлением металлов (титан, ниобий и др.);

3) оксидно-карбидная (черная) керами­ка — оксид алюминия с добавлением карбидов тугоплав­ких металлов (титана, вольфрама, молибдена) для повы­шения ее прочностных свойств и твердости.

Отечественная промышленность в настоящее время выпускает оксидную керамику ЦМ-332, ВО-13 и оксидно-карбидную ВЗ, ВОК-60, ВОК-63, в состав которой входит до 40 % карбидов титана, вольфрама и молибдена. Наряду с материалами на основе оксида алюминия выпускается материал на основе нитрида кремния — силинит-Р и кортинит ОНТ-20 (с добавками оксидов алюминия и неко­торых других веществ). Физико-механические свойства режущей минералокерамики приведены в табл. 9.11.

Высокие режущие свойства инструментов из минерало­керамики проявляются при скоростной обработке сталей и высокопрочных чугунов, причем чистовое и получистовое точение и фрезерование повышает производительность обработки деталей до 2 раз при одновременном возраста­нии периодов стойкости инструментов до 5 раз по сравнению с обработкой инструментами из твердого сплава.

Минералокерамика выпускается в виде неперета­чиваемых пластин, что существенно облегчает условия ее эксплуатации.

Таблица 3.11. Состав, свойства и области применения

минералокерамики

Марки керамики	Состав	, ГПа	, г/см3	HRA, не менее	Область применения
ЦМ332	Al2O3-99%, MgO-1%	0,3…0,35	3,85…3,90	91	К01…К05
ВО-13	Al2O3-99%	0,45…0,5	3,92…3,95	92	Р01…Р10, К01…К05
ВШ-75	Al2O3	0,25…0,3	3,98	91…92	К01мК05
В-3	Al2O3-60%, TiC-40%	0,6	4,2	94	Р01…Р10
ВОК-63	Al2O3-60%, TiC-40%	0,65…0,7	4,2…4,6	94	Р01…Р05, К01…К05
ВОК-71	Al2O3-60%, TiC-40%	0,7…0,75	4,5…4,6	94	Р01…Р05, К01…К05
ОНТ-20 (кортинит)	Al2O3>70% TiN-30%	0,64	4,3	90…92	К01…К05
РК-30	Si3N4, Y2O3, TiC	0,7…0,8	3,2…3,4	94	К10…К20