Основные марки и области применения керамики

Марка	Химическая основа	Область применения
ЦМ-332	Al2O3 (99 %), MgO (1 %)	Обработка серых чугунов, конструкционных сталей
ВО-13	Al2O3 (99 %)	Обработка серых и ковких чугунов, конструкционных и улучшенных сталей
ВШ-75	Al2O3	Обработка серых и ковких чугунов конструкционных и улучшенных сталей
ВОК-60	Al2O3 (60 %)	Обработка отбеленных чугунов, улучшенных и цементуемых сталей
В-3	TiC (40 %)	Обработка отбеленных чугунов, цементуемых сталей, сплавов на основе меди
ОНТ-20	Al2O3, TiN	Обработка отбеленных чугунов, цементуемых сталей, сплавов на основе меди и никеля

Сверхтвердые режущие материалы предназначены для обработки резанием закаленных сталей с твердостью около 60 HRC, жаропрочных сталей и сплавов, керамики, пластмасс, сплавов на основе титана и других аналогичных материалов.

Наиболее перспективными материалами этого класса являются:

– природные и синтетические алмазы с твердостью около 100 ГПа;

– нитрид бора со структурой сфалерита с твердостью 70…90 ГПа;

– тугоплавкие карбиды, бориды, нитриды, оксиды с твердостью 33…34 ГПа.

Сверхтвердые материалы для режущих инструментов производятся в виде монокристаллов; поликристаллов; сверхтвердых композитов, полученных высокотемпературным спеканием, в которых частицы сверхтвердых веществ соединены металлической или керамической связкой. Преимуществом композитов является отсутствие в них дорогих и дефицитных вольфрама и кобальта.

Режущие инструменты из сверхтвердых материалов используются для получистовой и тонкой обработки при скоростях резания, на порядок превышающих скорости резания твердосплавными инструментами. Высокие скорости резания обеспечивают точность размеров, низкую шероховатость обработанной поверхности, высокую производительность и экономичность.

Среди сверхтвердых материалов первое место принадлежит алмазу, твердость которого в 6 раз превосходит твердость карбида вольфрама и в 8 раз твердость быстрорежущей стали. Преимущественно используются синтетические алмазы (борт, баллас, карбонадо) поликристаллического строения.

Область применения алмазных инструментов ограничивается высокой адгезией к железу, что является причиной его низкой износостойкости при обработке сталей и чугунов. Алмазный инструмент используют при обработке цветных металлов и их сплавов, а также пластмасс и керамики.

Большей универсальностью обладают инструменты из поликристаллического нитрида бора BN с кубической решеткой (кубический нитрид бора). В зависимости от способа получения нитрид бора выпускается под названиями эльбор, эльбор-Р, боразон.

Кубический нитрид бора по твердости не уступает алмазу, но превосходит его по теплостойкости и химической инертности. Он эффективно используется для обработки труднообрабатываемых сталей, в том числе цементованных и закаленных. При этом высокоскоростное точение закаленных сталей может заменить шлифование, сокращая в 2…3 раза время обработки и обеспечивая низкую шероховатость.

Контрольные вопросы

1. На какие группы подразделяются инструментальные вольфрамсодержащие твердые сплавы?

2. На какие группы подразделяются инструментальные безвольфрамовые твердые сплавы?

3. Что используется в качестве связующего у вольфрамсодержащих инструментальных твердых сплавов?

4. Как маркируются инструментальные твердые сплавы?

5. На какие группы по размерам карбидных составляющих делятся инструментальные твердые сплавы вольфрамовой группы?