Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Сверхтвердые синтетические поликристаллические нструментальные материалы (СТМ)
К сверхтвердым синтетическим поликристаллическим инструментальным материалам (ПСТМ) относят синтетические и природные алмазы и композиционные материалы на основе кубического нитрида бора (КНБ). В основе технологии изготовления поликристаллов лежат два различных процесса: фазовый переход вещества из одного состояния в другое (синтез) или спекание мелких частиц заранее синтезированного порошка ПСТМ. В нашей стране первым способом получают поликристаллический нитрид бора (ПКНБ), а также поликристаллический алмаз (ПКА). Прежде, чем синтезированные спеки ПКНБ и ПКА могут быть использованы в качестве металлорежущих инструментов, они должны быть разрезаны электроэрозионным или лазерным способом на многогранные пластины стандартных размеров или фрагменты произвольной формы и отшлифованы. Фрагменты запаивают либо в вершины корпусов стандартных твердосплавных пластин, либо в напайные инструменты. ПСТМ принципиально новые, как по технологии изготовления, так и по условиям эксплуатации инструментальные материалы. Ими можно обрабатывать изделия при скоростях резания на порядок выше скоростей, допускаемых при использовании твердосплавных инструментов и даже инструментов из керамики. ПКА имеет твердость 70…100 ГПа, которая до 5 раз превышает соответствующий показатель для твердых сплавов, обладает хорошей теплопроводностью, большим модулем упругости и низким коэффициентомтрения к цветным металлам, но, как и все высокотвердые материалы обладает достаточно низкими прочностными характеристиками. Теплостойкость ПКА составляет 700…800оС (при более высоких температурах алмаз теряет режущие свойства). Инструменты, оснащенные режущими вставками из ПКА, применяют в основном при тонком точении цветных металлов и сплавов, не содержащих углерод и железо. По твердости ПКНБ несколько уступает алмазу, но имеет более высокую теплостойкость, доходящую до 15000 С, и практически инертен по отношению к углероду и железу. Как и алмаз, ПКНБ имеет повышенную хрупкость и низкую прочность на изгиб. Инструменты, оснащенные режущими вставками из ПКНБ, применяют, главным образом, для обработки металлов, содержащих углерод и железо. Практика показывает, что во многих случаях точение инструментами из ПСТМ намного эффективнее процесса шлифования, так как такие инструменты обеспечивают бесприжоговую обработку при работе на высоких скоростях резания и низкую шероховатость обработанной поверхности.
В целом можно отметить, что основная область эффективного применения лезвийных инструментов из ПСТМ – автоматизированное производство на базе станков с ЧПУ, многоцелевых станков, автоматических линий и специальных высокоскоростных станков. При этом выбор конкретной скорости резания определяется величиной снимаемого припуска, возможностями оборудования, наличием ударных нагрузок в процессе резания и многими другими факторами. При относительно низких скоростях резания и, как следствие, при низких температурах у ПСТМ преобладают адгезионно-усталостный и абразивный виды изнашивания, а при высоких скоростях резания может протекать диффузионный износ. При неблагоприятных условиях резания могут наблюдаться выкрашивания мелких частиц режущих кромок, а также сколы на передней и задних поверхностях. Например, для точения с ударами и фрезерования закаленных быстрорежущих сталей и сталей с высоким содержанием хрома применять инструменты из ПСТМ вообще не рекомендуется. На рис. 17 представлена классификация инструментальных материалов, предназначенных для изготовления лезвийных инструментов, по их прочности и твердости. Как видно, ни в одной группе нет материала с оптимальным сочетания таких свойств как удельная вязкость, прочность, трещиностойкость с одной стороны и твёрдость, износостойкость и теплостойкость с другой стороны. Кроме того, видно, что необходимо стремиться к такому “идеальному” инструментальному материалу, в котором удачно сочетаются вышеперечисленные свойства.
Рис.17. Классификация инструментальных материалов по их свойствам Абразивные материалы Абразивные материалы применяются для изготовления шлифовального инструмента. К ним предъявляются следующие требования: высокая твердость и износостойкость, высокая теплостойкость, способность при дроблении образовывать острые кромки.
Абразивные материалы делят на две группы: естественные и искусственные. К естественным относят корунд, наждак, кварц. Корунд (до 95 % AI203) применяется в виде порошков, паст, для притирки и доводочных работ. Наждак (основа AI203, в лучших образцах до 60 %) и кварц применяются в виде брусков для ручных работ. К искусственным абразивным материалам относятся: электрокорунд, карбид кремния и карбид бора. Электрокорунд представляет собой кристаллическую окись алюминия AI203 , получаемую путем электроплавки бокситов, которые состоят в основном из окиси алюминия и некоторых примесей. Чем больше окиси алюминия, тем выше твердость электрокорунда. В зависимости от содержания AI203 и технологии изготовления электрокорунд классифицируют: электрокорунд нормальный (содержит 93-95 % AI203): марки – 16А, 15А, 14А, 13А, 12А; электрокорунд белый (содержит 98-99 % AI203): марки 25А, 24А, 23А, 22А; монокорунд – обладает более высокими механическими и режущими свойствами: марки 45А, 44А, 43А; сферокорунд – состоит из 99 % AI203 и примесей - имеет вид полых формокорунд – состоит из 80-87 % AI203, до 1,5% Fe2O3 и примесей. Имеет цилиндрическую или призматическую форму; электрокорунд легированный: хромистый, легированный хромом – марки 34А, 33А, 32А; титанистый, легированный титаном – марка 37А; хромотитанистый, легированный хромом и титаном – марки 91А, 92А; циркониевый состоит из корунда и окиси циркония – марка 38А. Легирование электрокорунда повышает ударную вязкость, прочность и режущие свойства. Поэтому круги на данных материалах обладают большей производительностью. Электрокорунд применяется для изготовления кругов, предназначенных для обработки материалов с высоким пределом прочности на разрыв (углеродистые, нержавеющие стали; ковкий чугун); монокорунд – для обработки заготовок из труднообрабатываемых сталей и сплавов; сферокорунд – при обработке мягких, вязких материалов; формокорунд – при тяжелых обдирочных работах. Карбид кремния обладает более высокой твердостью, теплостойкостью и режущими свойствами по сравнению с электрокорундом. По содержанию карбида кремния SiC он подразделяется на: карбид кремния черный (содержит 97 % SiC) – марки 55С, 54С, 53С, 52С; карбид кремния зеленый (содержит 98 % SiC) – марки 64С, 65С, 64С, 62С. Круги из карбида кремния применяются для обработки материалов с низким пределом прочности на разрыв (серый чугун, твердые сплавы, минералокерамика, титановые сплавы). Карбид кремния зеленый, как более дорогой, применяется для заточки твердосплавного инструмента и правки алмазных кругов. Карбид бора обладает еще более высокой твердостью и износостойкостью, но более хрупок и имеет низкую теплостойкость. Применяется для доводки и притирки твердых сплавов.
Твёрдые сплавы Твёрдые сплавы являются основным инструментальным материалом, обеспечивающим высокопроизводительную обработку материалов резанием. Стандартные твердые сплавы состоят из тугоплавких соединений (карбидов вольфрама, титана и тантала) и связующей фазы (кобальт) и подразделяются на три группы: 1 – однокарбидные (вольфрамовые, группа ВК, (WC + Co)); 2 – двухкарбидные (вольфрамотитановые, группа ТК, (WC + TiC + Co)); 3 – трёхкарбидные (вольфрамотитанотанталовые, группа ТТК, (WC + TiC + TaC + Co)). Обозначение твердых сплавов включает буквы, характеризующие карбидообразующие элементы (В-вольфрам, Т-титан, вторая буква Т-тантал) и связку (К-кобальт). Цифра после буквы К обозначает массовую долю связки в процентах. Массовая доля карбидообразующих элементов в однокарбидных сплавах, содержащих только карбид вольфрама, определяется разностью между 100% и массовой долей связки. Например, сплав ВК4 содержит 4% кобальта и 96% WC. В двухкарбидных WC+TiC сплавах цифра после буквы карбидообразующего элемента обозначает массовую долю карбида этого элемента (TiC), а массовая доля карбида второго элемента (WC) определяется разницей между 100% и массовыми долями связки и карбида первого элемента (например, сплав Т5К10 содержит 5% ТiС, 10% Со и 85% WC). В трехкарбидных WC+ТiС+ТаС сплавах цифра после букв ТТ означает массовую долю карбидов титана и тантала. Массовая доля карбида вольфрама определяется разницей между 100% и массовыми долями связки и карбидов TiC и ТаС. Например, сплав ТТ7К12 содержит 12% Со, 7% карбидов титана и тантала (TiC+TaC) и 81% WC.
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-06-14; просмотров: 177; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.145.173.78 (0.012 с.) |