Классификация и основные свойства поликристаллических сверхтвердых материалов

Широкое использование в различных отраслях машиностроения сталей и сплавов повышенной твердости выдвинуло проблему создания новых инструментальных материалов, способных выдерживать при высоких скоростях резания большие механические и тепловые нагрузки.

В нашей стране организовано крупное централизованное производство всех известных в мировой практике инструментов из алмазов и других сверхтвердых материалов. Россия – крупнейший в мире производитель инструментов из алмазов и сверхтвердых материалов.

Синтетические алмазы и кубический нитрид бора делят на два класса:

  • порошкообразные материалы, применяемые для изготовления абразивного инструмента;
  • поликристаллические материалы, изготовленные в виде цилиндрических вставок и пластинок для оснащения режущего инструмента.

В качестве инструментального материала для оснащения режущего инструмента используются только поликристаллические сверхтвердые материалы.

Сверхтвердые поликристаллические инструментальные материалы подразделяют на три группы:

  1. материалы на основе углерода: АСБ, АСПК, СВ, СВС и др.;
  2. синтетические поликристаллические материалы на основе кубического или вюрцитоподобного нитрида бора: эльбор‑Р, исмит, ПТНБ, гексанит‑Р, белбор и др.;
  3. композиционные материалы, содержащие как алмаз, так и нитрид бора, карбиды, твердые окислы. К этой группе относятся двухслойные материалы – ДАП, СВАБ.

Совокупность физических, механических и химических свойств рассматриваемых материалов позволяет использовать эти материалы для оснащения режущей части инструментов самого различного назначения.

Физико-механические свойства сверхтвердых поликристаллических материалов (основных марок) даны в табл. 32. Сверхтвердые поликристаллы на основе алмаза (первая, группа) отличаются наибольшей трудоемкостью при их обработке и особо эффективны при одно — и многолезвийном резании (точении, фрезеровании, сверлении) таких материалов, как высокоабразивные пластмассы и цветные сплавы, а также при выглаживании практически всех черных металлов и сплавов, волочении.

Сверхтвердые поликристаллы на основе твердых модификаций нитрида бора (вторая группа СТМ) наилучшим об разом проявляют себя при обработке закаленных сталей, высокопрочных и обычных чугунов, твердых и цветных сплавов и позволяют во многих случаях исключить операции шлифования.

Эффективность композиционных материалов (третья группа) определяется преобладающей в их составе сверх твердой составляющей (алмаза или нитрида бора).

Вследствие малого коэффициента трения, большой теплопроводности и других свойств синтетических алмазных поликристаллов резание инструментами из них сопровождается значительно меньшими пластическими деформациями, чем при тонком точении твердосплавным инструментом.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *