Минералокерамические материалы

Минералокерамические материалы — это сверхтвердые спла­вы, полученные на основе оксида алюминия, карбидов титана и нитрида кремния.

Сырья для производства этих сплавов в природе очень много, особенно оксида алюминия. Это дешевый и доступный материал, который получают холодным и горячим прессова­нием.

Минералокерамические твердые сплавы, как и металлогра­фические, получают в виде пластинок трех-, пяти-, шестигран­ной и полукруглой формы и различных размеров методом спека­ния при температуре 1 720... 1 750°С.

В настоящее время минералокерамические твердые сплавы вы­пускают нескольких групп: микролиты, керметы, керамика на ос­нове карбида титана и нитрида кремния.

Пластинки из этих мате­риалов обладают твердостью до 94 HRA, теплостойкостью до 1200 "С, прочностью на изгиб _из до 700 МПа и прочностью на сжатие _сж до 3 000 МПа. Они не окисляются, имеют повышен­ную теплостойкость, износостойкость и не обладают склоннос­тью к слипанию с обрабатываемым материалом.

Благодаря этим качествам минералокерамика применяется при чистовом и полу­чистовом точении, при высоких скоростях резания чугуна, угле­родистых и легированных сталей без ударов в системе станок — приспособление — инструмент — деталь (СПИД).

Недостатком минералокерамических твердых сплавов является низ­кая прочность на изгиб и высокая хрупкость. Вследствие этих отри­цательных качеств минералокерамические твердые сплавы, несмот­ря на их низкую стоимость, в машиностроительной практике для обработки металлов резанием широкого применения не находят.

В настоящее время выпускаются следующие марки минералоке­рамических твердых сплавов:

-микролит ЦМ332,

-керметы ВО-13, ВШ-75,

-оксидно-карбидная керамика ВОК-60, В-3, ВОК-63, ОНТ-20

- керамика на основе нитрида кремния (силинит марки Р).

Изделия из микролита (пластинки, фильеры и др.) получают из тонко измельченной шихты путем прессования и спекания в стальных пресс-формах.

Пластинки из минералокерамики припаивают медным или ла­тунным припоем или приклеивают специальным клеем к телу резца; применяется также механическое крепление.

В Германии выпускают микролиты марок С-20 и С-40 — так называемую оксидно-карбидную керамику.

Эти материалы состоят из мелкодисперсных карбидов вольфрама, спрессованных в оксиде алюминия. Они обладают более высокими механическими свой­ствами, чем микролит ЦМ322.

Микролит ЦМ332 при чистовом то­чении можно эксплуатировать на станке, у которого вал (или шпин­дель) обеспечивает скорость резания до 3 500 м/мин.

Заточка рез­цов, оснащенных микролитом, производится на кругах из зеленого карбида кремния. Доводка главной режущей кромки резцов произ­водится на чугунных притирах порошком карбида бора.

Керметы ВО-13, ВШ-75 применяются для чистовой и получистовой обработки незакаленной стали и серых чугунов с высоки­ми скоростями резания (800... 1 000 м/мин).

Оксидно-карбидная керамика марок ВОК-60, ВОК-63, ОТН-20 применяется для чистовой, получистовой и прерывистой об­работки отливок из ковких, высокопрочных чугунов и сталей закаленных до 30... 55 HRA, а керамика марок В-3 и ОТН-20 при­меняется для обработки медных сплавов.

Благодаря высоким эксплуатационным показателям (период стойкости, число повторных заточек режущих кромок, площадь сечения срезаемого слоя (подача, глубина резания), скорость ре­зания) минералокерамические твердые сплавы нашли широкое применение.