Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
1-81.docx
Скачиваний:
46
Добавлен:
23.09.2019
Размер:
4.49 Mб
Скачать

11. Сверхтвердые инструментальные материалы

Одним из направлений по совершенствованию режущих инструментов, позволяющим увеличить производительность труда при механической обработке, является повышение твердости и теплостойкости инструментальных материалов. Наиболее перспективными в этом отношении являются синтетические сверхтвердые материалы на базе поликристаллов алмаза и кубического нитрида бора. Кубический нитрид бора или кубонит состоит из атомов азота и бора. Поликристаллы кубического нитрида бора превосходят по теплостойкости все материалы, применяемые для лезвийного инструмента: алмаз в 1,9 раза, быстрорежущую сталь в 2,3 раза. Этот материал обладает микротвердостью, близкой к твердости алмаза, повышенной теплостойкостью, высокой теплопроводностью. Использование кубического нитрида бора при обработке закаленных сталей твердостью HRC 62…64 позволяет повысить стойкость инструмента в 10-ки раз, а при обработке чугуна в 4…5 р. по сравнению со стойкостью твердого сплава. Алмазы и алмазные инструменты широко используются при обработке деталей из различных материалов. Для алмаза характерны исключительно высокая твердость и износостойкость. По абсолютной твердости алмаз в 4…5р. тверже металлокерамических сплавов и в десятки и сотни раз превышает износостойкость других инструментальных материалов при обработке цветных деталей и пластмасс. В следствие высокой теплопроводности лучше отводят тепло из зоны резания. Однако алмазы весьма хрупки, что снижает область их применения. При изготовлении режущих инструментов широко применяются искусственные алмазы, близкие по своим свойствам к естественным. В следствие малости размеров искусственных кристаллов они непригодны для изготовления таких инструментов как сверла, резцы и др. Поэтому их широко применяют при изготовлении порошков для алмазных шлифовальных кругов и притирочных паст. Лезвийные алмазные инструменты выпускаются на основе поликристаллических материалов типа «карбонадо» или «баллас»(синтетические алмазы). Эти инструменты имеют длительные размерные периоды стойкости и обеспечивают высокое качество обрабатываемой поверхности. Применяются при обработке титановых, высококремнистых алюминиевых сплавов, стеклопластиков и пластмасс, твердых сплавов и др. Алмаз как инструментальный материал имеет существенные недостатки: при повышенной температуре вступает в химическую реакцию с железом и теряет работоспособность. В последние годы в качестве инструментальных материалов находят все большее применение синтетический корунд в виде рубина, а также монокристаллы бесцветного корунда, или лейкосапфиры. Рубин представляет модификацию – Al2O3 с небольшими примесями хрома, а лейкосапфир α – синтетический монокристалл Al2O3 в виде α- модификации, кот. почти не содержат примесей. Он имеет более высокие механические свойства , чем рубин, из-за чего широко используется. Рубин и лейкосапфир применяется для изготовления резцов, шлифовальных кругов и паст. Инструменты изготовленные из них, рекомендуется использовать в основном для обработки цветных металлов.(из конспекта: к сверхтвердым относят алмаз и эльбор – нитрид бора(соединение азота с бором), по теплостойкости нитрид бора превосходит в 1,1; твердость в 1,7 раза. Можно обрабатывать закаленные детали).