3. Состав и физико-механические свойства режущей керамики | Металлолом

Агте с сотрудниками делит режущие керамические материалы по составу на три группы:

1. Чистая окисная керамика со стекловидной фазой либо без нее (97—99,5% Al2O3, остальное Cr2O3, FbO3, SiO2, MgO-SiO2, MgF2).

2. Композиционные материалы из окиси металла (Al2O3) и металла (например, 2—10% Mo).

3. Окисно-карбндная керамика (например, 60% AUO3, 40% Mo2C; 60% Al2O3, 20% Mo-,С, 20%WC; 80% AlnO3, 10%Мо, С, 10% WC; 90% Al2O3, 5% TiC, 5% Mo2C).

Практически чаще всего приходится иметь дело с ре­жущей керамикой первой и третьей групп. Стекловид­ная или стеклообразующая фаза в первой группе дейст­вует при спекании так же, как кобальт в твердых спла­вах. В ее присутствии легче осуществляется спекание и получаются более высокие значения прочности, чем у чистой спеченной окиси алюминия. Большое количество стекловидной фазы, однако, снижает твердость и износо­стойкость. Добавка металлоподобиых твердых материа­лов (карбидов) третьей группы улучшает теплопровод­ность и прочность при изгибе. Это облегчает шлифование и повышает прочность на кромках. Слишком большие количества карбидов, однако, снижают твердость, жаро­прочность и окалиностойкость. Таким образом, удается проникнуть в область скоростей резания специальными марками твердых сплавов, не достигая их вязкости.

В табл. 76 приведены данные Палича и Каминского [60] о суммарном составе и плотности некоторых марок режущей керамики. Марки В, С, Е, и F представляют со­бой окисную керамику с добавкой стеклообразующей фазы и без нее, остальные марки — окисно-карбидную керамику.

О физико-механических характеристиках в литерату­ре встречаются лишь отдельные, не совпадающие друг с другом данные [49, 50, 52, 54, 57, 61—63]. Обобщающие

Основные компоненты керамических режущих материалов

Условное обозначение марки

Содержание,

%

Плотность, ZjcMj

С

Sl

Ti

W

Mo

А

0,54

0,6

11,8

_

____

3,92

В

0,1

7,1

3,90

С

0,1

0,9

3,81

D1

3,2

2,2

21,0

2,9

10,0

4,52

D2

1.7

3,2

—.

18,0

10,0

5,34

E

0,02

3,7

3,90 –

F

0,1

2,6

3,72

G

2,7

6,7

45,5

0,5

6,9

H

0,16

2,3

2,0

3,61

Примечание. Остальное Al2O3.

Сведения приведены Агте [64]. В табл. 77 сопоставлены полученные Кёльблем [55] наиболее важные практиче­ски характеристики режущей керамики с аналогичными данными для промышленных марок твердых сплавов, специальных марок твердых сплавов и алмаза.

Из данной таблицы следует, что плотность режущей керамики во много раз меньше плотности промышленных марок твердых сплавов. Это, разумеется, связано с тем, что ее основным компонентом является окись алю­миния.

Микротвердость носителя твердости режущей керами­ки— окиси алюминия — составляет около 3000 кГ/мм2. Полученная величина микротвердости по Виккерсу сви­детельствует о влиянии сцепления зерен. Она достигает примерно того же значения, что и у так называемых осо­бо твердых специальных марок твердых сплавов.

Предел прочности при изгибе промышленных марок режущей керамики составляет 30—50 кГ/мм2, а у от­дельных деталей — до 60 кГ/мм2. Эти величины, как и ра­нее приведенные, хотя и сравнительно высокие, но в аб­солютном отношении малые, ограничивают механичес­кую нагрузку данных материалов из-за давления при резании и в особенности вследствие максимумов давле­ния резания, возникающих при ударах (толчках). Осо­бенностью режущей керамики являются высокая, горячая прочность при изгибе, сохраняющаяся при-

Г»

О СО

I

О о о о

СП

S

С; VD

3!

Л и

H

° С-

О к

Ч *

Ш t^ ь о OO

S [52]

< о о оо

О

I

О о о оо со

I

О о о

S – 3S

Сч

О S-5. с 5-L

О?

E

О

О со

О

Cvi

Со

I

I

I

I

00

OgO

О

О

А

О § о ^ &2Р

– Sc4

S о

—’ Ct

СО

СО

OO

Со

CN

HSr

(D

Г С

О 00

I

О

О

СП

2S&

О

СП ю

I

О о

О о

СП

X

X

3 >.

S

Ol CL Т ж х

I-

И X CL 01

О

СП

С? Sb

I g44

О Q. O to СГСЧ – Я™

З-О

Со

SSS

Й> H

3 и

В

0

С

ГО X CL

1

О

(N

О

О

О

О

О

О

О

СО

I

LO

(

Со

I

CO

I

Оо

I

О

I

I

О

]

О

,

СО

О о»

(

О

О

О

О

О

О

О

О

О

СП

I

Оо I

I

О

Ю )

¦Ч»

I

О

Сч

О

О

О

(

О

Оа

Г

Ю

О

Ю

I

Оо

Со

Со

S и;

К JJ

СО к

S а

Ч н v а

А.»

С

О я (- о ч

T-vo

О S

I-I

О й

А H

X s а) К н а>

S о. •В» Э

TSh Cd

CS

U % О 3!

Ok1

&S

АГ

3 s е( и.

V 2

О. s

С

A

•о?-

H со

О •

S *

С* Ч

О •

Ю S

О ч

S а

С ^

Ш H

S

Scroll to Top