классификация инструментальных материадлов

Поликристаллические сверхтвердые материалы систематизируются по таким определяющим признакам, как состав основы поликристаллов, способы получения, характеристика исходного материала. Вся гамма поликристаллов разделяется на пять основных групп: СТМ на основе алмаза (СПА), СТМ на основе плотных модификации нитрида бора (СПНБ), композиционные сверхтвердые материалы (КСТМ), двухслойные сверхтвердые композиционные материалы (ДСКМ).

**Эмпирическая характеристика износостойкости W4= K1C0.5*E0.8*H1.3

*Коэффициент стойкости к термоудару R=(?и*?)/(?*?)

Характеристика W4**

Жаропрочность, оС

Работа излома G1C, Дж/м-2

На основе алмаза

На основе нитрида бора

Вольфрамо-кобальтовые твердые сплавы

Поликристаллические СТМ

Таблица 20. Усредненные показатели физико-механических свойств современных СТМ и твердых сплавов

Поликристаллические сверхтвердые инструментальные материалы являются принципиально новыми, как по технологии изготовления, так и по условиям эксплуатации, инструментальными материалами, которые позволяют обрабатывать изделия при скоростях резания на порядок выше скоростей, допускаемых при использовании твердосплавного инструмента. Сравнительные свойства СТМ на основе алмазов и КНБ представлены в табл. 20.

В основе технологии изготовления поликристаллов диаметром 4-40 мм лежат два различных процесса: фазовый переход вещества из одного состояния в другое (собственно синтез) и спекание мелких частиц заранее синтезированного порошка СТМ. В нашей стране первым способом получают поликристаллический кубический нитрид бора (ПКНБ) марок композит 01 (эльбор РМ) и композит 02 (бельбор), а также поликристаллический алмаз (ПКА) марок АСПК (карбонадо) и АСЕ (баллас). За рубежом изготовителями СТМ по технологии спекания являются три крупнейшие фирмы «General Electric» (США), «De Beers» (ЮАР) и «Sumitomo Electric» (Япония). Режущие инструменты из поликристаллов этих трех поставщиков производят сотни фирм во всем мире.

Потребность в сверхтвердых материалах привела к тому, что в 1953-1957 годах в США и в 1959 году в СССР методом каталитического синтеза при высоких статических давлениях из гексагональных фаз графита (С) и нитрида бора (BN) были получены мелкие частицы кубических фаз синтетического алмаза и нитрида бора. Крупные поликристаллы, предназначенные для лезвийных инструментов, были получены в промышленных условиях в начале 70-х годов.

Природный алмаз самый твердый материал на Земле, который издавна применяется в качестве режущего инструмента. Принципиальное отличие монокристаллического природного алмаза от всех других инструментальных материалов, имеющих поликристаллическое строение, с точки зрения инструментальщика состоит в возможности получения практически идеально острой и прямолинейной режущей кромки. Поэтому в конце XX века с развитием электроники, прецизионного машиностроения и приборостроения применение резцов из природных алмазов для микроточения зеркально чистых поверхностей оптических деталей, дисков памяти, барабанов копировальной техники и т.п. возрастает. Однако из-за дороговизны и хрупкости природные алмазы не применяются в общем машиностроении, где требования к обработке деталей не столь высоки.

Сверхтвердыми принято считать инструментальные материалы, имеющие твердость по Виккерсу при комнатной температуре свыше 35ГПа.

Сверхтвердые синтетические поликристаллические инструментальные материалы(СТМ)

Пожертвования сервису

Тяжелое машиностроение

» Сверхтвердые синтетические поликристаллические инструментальные материалы(СТМ) Симсталь