Минералокерамические материалы

Минералокерамические материалы для изготовления режущих инструментов

стали применять с 50-х годов. В СССР был создан минералокерамический

материал марки ЦМ-332, состоящий в основном из оксида алюминия А12О3 с

небольшой добавкой (0,5–1,0%) оксида магния МgО. Оксид магния препятствует

росту кристаллов во время спекания и является хорошим связующим средством.

Минералокерамика ЦМ-332 обладает высокой твердостью, ее красностойкость достигает 1200°С. Однако она отличается низкой прочностью при изгибе (350-400 МН/м2) и большой хрупкостью, что приводит к частым выкрашиваниям и поломкам пластинок при работе. Существенным недостатком минералокерамики является ее крайне низкое сопротивление циклическому изменению температуры. Вследствие этого даже при небольшом числе перерывов в работе на контактных поверхностях инструмента появляются микротрещины, которые приводят к его разрушению даже при небольших усилиях резания. Это обстоятельство ограничивает практическое применение минералокерамического инструмента. Минералокерамика успешно может применяться для чистового обтачивания чугуна, сталей, неметаллических материалов и цветных металлов с большими скоростями и ограниченным числом перерывов в работе. СВЕРХТВЕРДЫЕ МАТЕРИАЛЫ К ним относятся природные(алмаз) и синтетические материалы. Естественные алмазы, применяемые для режущих инструментов, относятся к группе ограненных, т. е. алмазов, которым придается требуемая геометрическая форма и размеры. Алмаз обладает самой высокой твердостью (10000 кг/мм²) из известных материалов, высокой износостойкостью, низким коэффициентом линейного расширения, хорошей теплопроводностью, малыми температурными деформациями, низким коэффициентом трения и исключительно высоким модулем упругости. Однако, недостатком алмаза является его низкая теплостойкость. Поэтому основной областью использования естественных алмазов является чистовая обработка цветных металлов и пластмасс.

Синтетические алмазы получают из графита при высоких давлениях (до 60000 атмосфер) и температурах 2000-3000⁰С в присутствии химических катализаторов. Поликристаллы синтетических алмазов обладают изотропностью свойств и большей прочностью по сравнению с природными.

В последнее время получили распространение сверхтвердые материалы на основе кубического нутрида бора.

Для лезвийных инструментов применяют синтетические поликристаллы алмаза (СПА), синтетические поликристаллы нитрида бора (СПНБ). СПА – применяют для резцов при обработке твердых сплавов, керамики, стеклопластики; СПНБ– для обработки деталей из закаленных, легированных, быстрорежущих сталей, высокопрочных чугунов.

2.