Karbid qotishmalari va kesuvchi keramika kukunli metallurgiya usullari yordamida ishlab chiqariladi. Kukun metallurgiyasi - metallga o'xshash birikmalar, yarim tayyor mahsulotlar va ulardan tayyorlangan buyumlar, shuningdek ularning metall bo'lmagan kukunlar bilan aralashmasidan asosiy komponentni eritmasdan metall kukunlari olish usullari majmuini o'z ichiga olgan texnologiya sohasi. Qattiq qotishmalar va metall-keramika uchun boshlang'ich materiallar - kukunlar kimyoviy yoki mexanik usullar bilan olinadi. Blankalarni (mahsulotlarni) shakllantirish sovuq holatda yoki qizdirilganda amalga oshiriladi. Sovuq shakllanish mexanik va gidravlik presslarda eksenel bosish yoki kukunlar joylashtirilgan elastik qobiqqa suyuqlik bosimi orqali amalga oshiriladi (gidrostatik usul). Kaltaklarda bolg'a ostida issiq presslash (dinamik presslash) yoki gaz-statik usulda issiq gazlar bosimi (15-400 ming Pa) tufayli maxsus idishlarda yomon sinterlangan materiallardan - o'tga chidamli birikmalardan mahsulotlar ishlab chiqariladi. qattiq qotishmalar va metall-keramika ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Bunday sinterlangan o'tga chidamli birikmalar (psevdo-qotishmalar) tarkibiga metall bo'lmagan komponentlar - grafit, alumina, karbidlar kiradi, bu ularga maxsus xususiyatlar beradi.

Asbob ishlab chiqarishda qattiq sinterlangan qotishmalar va kesuvchi kerametlar (metalllar + metall bo'lmagan komponentlar) keng tarqaldi. Asosiy komponentlar tarkibiga ko'ra aralashmadagi kukunlar, qattiq sinterlangan qotishmalar uch guruhga bo'linadi: volfram, titan-volfram va titan-tantal-volfram, qo'llash sohasi bo'yicha- qotishmalar uchun materiallarni kesish, kon asboblarini jihozlash, mashinalar, asboblar va moslamalarning tez eskirgan qismlarini qoplash uchun.

Qattiq qotishmalarning fizik-mexanik xususiyatlari: egilishda kuchlanish kuchi - 1176-2156 MPa (120-220 KGS / mm2), zichlik - 9,5-15,3 g / sm3, qattiqlik - 79-92 HRA.

Metalllarni chipsiz qayta ishlash, mashinalar, asboblar va moslamalarning tez eskiradigan qismlarini qoplash uchun qattiq qotishmalar: VK3, VK3-M, VK4, VK10-KS, VK20-KS, VK20K. Qattiq qotishmalarning navlarini belgilashda "K" harfi kobaltni, "B" volfram karbidini, "T" titanium va tantal karbidlarini bildiradi; raqamlar qotishma tarkibiga kiradigan kukun komponentlarining foiziga to'g'ri keladi. Misol uchun, VK3 qotishmasi 3% kobaltni o'z ichiga oladi, qolganlari volfram karbididir.

Volfram etishmovchiligi volfram karbidlari asosidagi sinterlangan qotishmalardan asosiy xususiyatlaridan kam bo'lmagan volframsiz qattiq qotishmalarni ishlab chiqishni talab qildi.

Volframsiz va xrom karbidli qattiq sermet qotishmalari mashinasozlikda qoliplarni, chizma matritsalarini, turli materiallarni, shu jumladan abrazivlarni, 900 °C gacha haroratda ishlaydigan ishqalanish qismlarini, rangli metallarni qayta ishlash uchun kesuvchi asboblarni purkash uchun ishlatiladi.

Turli xil kesish asboblarini ishlab chiqarish uchun hozirgi vaqtda turli sohalarda, jumladan, mashinasozlikda uch turdagi o'ta qattiq materiallar (SHM) qo'llaniladi: tabiiy olmoslar, polikristalli sintetik olmoslar va bor nitrit (CBN) asosidagi kompozitlar.

Tabiiy va sintetik olmoslar eng yuqori qattiqlik (HV 10 000 kgf / mm 2) kabi noyob xususiyatlarga ega, ular juda past: chiziqli kengayish koeffitsienti va ishqalanish koeffitsienti; yuqori: issiqlik o'tkazuvchanligi, yopishtiruvchi qarshilik va aşınma qarshilik. Olmoslarning kamchiliklari past egiluvchanligi, mo'rtligi va nisbatan past haroratlarda (+750 ° C) temirda eruvchanligi bo'lib, bu ularni temir-uglerodli po'latlar va qotishmalarni yuqori kesish tezligida, shuningdek, intervalgacha kesish va tebranishda qayta ishlashga to'sqinlik qiladi. . Tabiiy olmoslar to'sarning metall korpusiga mahkamlangan kristallar shaklida qo'llaniladi.ASB (balas) va ASPC (carbonado) markali sintetik olmoslar tuzilishi jihatidan tabiiy olmoslarga o'xshaydi.Ular polikristal tuzilishga ega va yuqori mustahkamlik xususiyatlariga ega.

Tabiiy va sintetik olmoslar Ular mis, alyuminiy va magniy qotishmalarini, qimmatbaho metallarni (oltin, kumush), titan va uning qotishmalarini, metall bo'lmagan materiallarni (plastmassa, tekstolit, shisha tolali), shuningdek, qattiq qotishmalar va keramikalarni qayta ishlashda keng qo'llaniladi.

Sintetik olmoslar Tabiiy narsalar bilan solishtirganda, ular yuqori quvvat va dinamik xarakteristikalar tufayli bir qator afzalliklarga ega. Ular nafaqat burish uchun, balki frezalash uchun ham ishlatilishi mumkin.

Kompozit kubik bor nitridiga asoslangan o'ta qattiq material bo'lib, pichoqni kesish asboblarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Qattiqlik nuqtai nazaridan kompozit olmosga yaqinlashadi, issiqlikka chidamliligi bo'yicha undan sezilarli darajada oshadi va qora metallarga nisbatan ko'proq inertdir.Bu uning asosiy qo'llanilishi sohasini - qotib qolgan po'lat va quyma temirni qayta ishlashni belgilaydi. Sanoat STM ning quyidagi asosiy markalarini ishlab chiqaradi: kompozit 01 (elbor - R), kompozit 02 (belbor), kompozit 05 va 05I va kompozit 09 (PTNB - NK).

01 va 02 kompozitlari yuqori qattiqlikka ega (HV 750 kgf / mm2), lekin past egilish kuchi (40-50 kg / mm2). Ularni qo'llashning asosiy sohasi - qattiqligi HRC 55-70 bo'lgan qotib qolgan po'latlardan, har qanday qattiqlikdagi quyma temirdan va VK 15, VK 20 va VK 25 (HP) markali qattiq qotishmalardan yasalgan qismlarni nozik va nozik zarbasiz burish. ^ 88-90), 0,15 mm / rev gacha bo'lgan besleme va kesish chuqurligi 0,05-0,5 mm. 01 va 02 kompozitlari, shuningdek, frezalashning yanada qulay dinamikasi bilan izohlanadigan zarba yuklarining mavjudligiga qaramasdan, qotib qolgan po'latlar va quyma temirlarni frezalash uchun ishlatilishi mumkin. Kompozit 05 kompozitsion 01 va kompozit 10 o'rtasida qattiqlik bo'yicha oraliq pozitsiyani egallaydi va uning kuchi kompozit 01 bilan taxminan bir xil. 09 va 10 kompozitlar taxminan bir xil egilish kuchiga ega (70-100 kgf / mm 2).

Abraziv materiallar tabiiy va sun'iy bo'linadi. Birinchisiga kvarts, zumrad, korund va olmos kiradi, ikkinchisiga elektrokorund, kremniy karbid, bor karbid, kubik bor nitridi va sintetik olmos kiradi.

Kvarts(P) asosan kristall kremniydan (98,5...99,5% SiO2) tashkil topgan materialdir. Erkin holatda silliqlash donalari shaklida qog'oz va mato asoslarida silliqlash maydonchalarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Emeri(H) – temir oksidi va silikatlar aralashmasi bilan quyuq kulrang va qora rangdagi nozik kristalli alyuminiy oksidi (25...60% A l2 O 3). Zımpara matolari va bilaguzuk ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan.

korund(E va ESB) asosan kristalli alyuminiy oksidi (80,95% Al2O3) va oz miqdordagi boshqa minerallardan, shu jumladan kimyoviy jihatdan Al2O3 bilan bog'langan minerallardan tashkil topgan mineraldir. Korund donalari qattiq va vayron bo'lganda, o'tkir qirralar bilan konkoidal yoriq hosil qiladi. Tabiiy korund cheklangan foydalanishga ega bo'lib, asosan pardozlash operatsiyalari (polishing) uchun kukun va pastalar shaklida qo'llaniladi.

Olmos(A) sof uglerod boʻlgan mineral. U tabiatda ma'lum bo'lgan barcha moddalarning eng yuqori qattiqligiga ega. Bir qirrali kesish asboblari va silliqlash g'ildiraklarini kiyinish uchun olmosli metall qalamlar kristallar va ularning parchalaridan tayyorlanadi.

Elektrokorundning to'rt turi mavjud:

1) normal elektrokorund 1A, boksitdan eritilgan, uning navlari - 12A, 13A, 14A, 15A, 16A;

2) oq, aluminadan eritilgan, uning navlari - 22A, 23A, 24A, 25A;

3) alyuminiy oksididan turli qo'shimchalar bilan eritilgan qotishma elektrokorund: 32A, 33A, 34A navlari bilan xrom 3A va 37A navli titanium 3A;

4) A4 monokorund, boksitdan temir sulfid va qaytaruvchi vosita bilan eritilgan, keyin korund monokristallarini ajratish.

Elektrokorundlar alyuminiy oksidi Al 2 O 3 va ma'lum miqdordagi aralashmalardan iborat.

Silikon karbid– kremniyning uglerod bilan kimyoviy birikmasi (SiC). U ko'proq qattiqlik va mo'rtlikka ega. elektrokorundga qaraganda. Kremniy karbidning foiziga qarab, bu material yashil (6C) va qora (5C) ranglarda bo'ladi. Birinchisi kamida 97% kremniyni o'z ichiga oladi. Ikkinchi turdagi (qora) quyidagi navlarda ishlab chiqariladi: 52C, 53C, 54C va 55C. Yashil kremniy karbid donalaridan qattiq qotishmalar va metall bo'lmagan materiallarni qayta ishlash uchun turli xil abraziv asboblar (masalan, silliqlash g'ildiraklari) va quyma temir, rangli metallardan tayyorlangan mahsulotlarni qayta ishlash va kesish uchun asboblar (silliqlash g'ildiraklari) ishlab chiqariladi. asboblar (kesuvchilar) qora kremniy karbid donalaridan tayyorlanadi , matkaplar va boshqalar).

Kubik bor nitridi(CBN) bor, kremniy va uglerod birikmasidir. CBN olmosga yaqin qattiqlik va abraziv qobiliyatga ega.

Sintetik olmos (AS) tabiiy olmos bilan bir xil tuzilishga ega. Yaxshi sifatli sintetik olmoslarning jismoniy va mexanik xususiyatlari tabiiy olmoslarga o'xshaydi. Sintetik olmoslar beshta navda ishlab chiqariladi: ASO, ASR, ASC, ASV, ACC.

FEDERAL TA'LIM AGENTLIGI

Leningrad viloyati o'rta kasb-hunar ta'limi davlat ta'lim muassasasi

Tixvin sanoat va texnologik kolleji

Lebedev nomi bilan atalgan

Mutaxassisligi: “Mashinasozlik texnologiyasi”

Insho

Qattiq va o'ta qattiq qotishmalar

Petrov Sergey Igorevich

Tikhvin 2010 yil

1. Qattiq va o'ta qattiq qotishmalarning turlari

2. Qattiq qotishmalarning xossalari

3. Sinterlangan karbid qotishmalari

4. Qattiq qotishmalarni quyish

5. Qo'llash va ishlab chiqish

Adabiyotlar ro'yxati

Qattiq va o'ta qattiq qotishmalarning turlari

Qattiq qotishmalar qattiq va aşınmaya bardoshli metall materiallar bo'lib, bu xususiyatlarni 900-1150 ° S haroratda saqlab turishi mumkin. Qattiq qotishmalar insonga taxminan 100 yil davomida ma'lum. Ular asosan volfram, titan, tantal, turli kobalt yoki nikel tarkibiga ega xrom karbidlari asosida ishlab chiqariladi. Sinterlangan va quyma qattiq qotishmalar mavjud. Barcha qattiq qotishmalarning asosi yuqori haroratlarda parchalanmaydigan va erimaydigan kuchli metall karbidlardir. Qattiq qotishmalar uchun volfram, titan, xrom va qisman marganets karbidlari ayniqsa muhimdir. Metall karbidlar juda mo'rt va tez-tez refrakterdir, shuning uchun qattiq qotishma hosil qilish uchun karbid donalari mos metall bilan bog'lanadi; Bog'lovchi sifatida temir, nikel va kobalt ishlatiladi.

Sinterlangan karbid qotishmalari

Metall yoki qotishma bilan tsementlangan metallga o'xshash birikmadan iborat kompozitsion materiallar. Ularning asosi ko'pincha volfram yoki titan karbidlari, murakkab volfram va titan karbidlari (ko'pincha tantal), titanium karbonitrit, kamroq - boshqa karbidlar, boridlar va boshqalar "bog'lanish" deb ataladigan - metall yoki qotishma. Odatda kobalt "bog'lovchi" sifatida ishlatiladi (kobalt uglerodga nisbatan neytral elementdir, u karbid hosil qilmaydi va boshqa elementlarning karbidlarini yo'q qilmaydi), kamroq - nikel, uning molibden bilan qotishmasi (nikel-molibden bog'lovchi) .

Sinterlangan qattiq qotishmalarning asosiy xususiyati shundan iboratki, ulardan mahsulotlar kukunli metallurgiya usullari yordamida ishlab chiqariladi va ular faqat silliqlash yoki fizik-kimyoviy ishlov berish usullari (lazer, ultratovush, kislota bilan ishlov berish va boshqalar) bilan qayta ishlanishi mumkin va quyma qattiq qotishmalar mo'ljallangan. jihozlanayotgan asbobning sirtini qoplash uchun va nafaqat mexanik, balki tez-tez termik ishlov berishdan (qattiqlashtirish, tavlanish, qarish va boshqalar) ham o'tadi. Kukunli qattiq qotishmalar lehimlash usullari yoki mexanik mahkamlash yordamida jihozlanayotgan asbobga o'rnatiladi.

Quyma karbid qotishmalari

Quyma qattiq qotishmalar eritish va quyish yo'li bilan ishlab chiqariladi.

Karbid qotishmasi bilan jihozlangan asboblar chiplar va ishlov beriladigan materiallarning aşınmasına yaxshi qarshilik ko'rsatadi va 750-1100 ° S gacha bo'lgan isitish haroratida kesish xususiyatlarini yo'qotmaydi.

Aniqlanishicha, bir kilogramm volfram bo'lgan karbidli asbob bir xil volframli yuqori tezlikda ishlaydigan po'latdan yasalgan asbobga qaraganda 5 barobar ko'proq materialni qayta ishlay oladi.

Qattiq qotishmalarning yuqori tezlikda ishlaydigan po'lat bilan solishtirganda kamchiligi ularning mo'rtligi bo'lib, qotishma tarkibidagi kobalt miqdori kamayishi bilan ortadi. Karbid qotishmalari bilan jihozlangan asboblar bilan kesish tezligi yuqori tezlikli po'latdan yasalgan asboblar bilan kesish tezligidan 3-4 baravar yuqori. Karbid asboblari qotib qolgan po'latlarni va metall bo'lmagan materiallarni, masalan, shisha, chinni va boshqalarni qayta ishlash uchun javob beradi.

O'ta qattiq materiallar - eng yuqori qattiqlikka ega bo'lgan moddalar guruhi bo'lib, ular qattiqligi va aşınma qarshiligi volfram va titan karbidlari asosidagi qattiq qotishmalarning qattiqligi va aşınma qarshiligidan kobalt bog'lovchi, nikel-molibden bog'lovchi ustidagi titan karbid qotishmalaridan yuqori bo'lgan materiallarni o'z ichiga oladi. Keng qo'llaniladigan o'ta qattiq materiallar: elektrokorund, zirkonyum oksidi, kremniy karbid, bor karbid, borazon, reniy diborid, olmos. O'ta qattiq materiallar ko'pincha abraziv materiallar sifatida ishlatiladi.

So'nggi yillarda zamonaviy sanoatning katta e'tibori o'ta qattiq materiallarning yangi turlarini izlashga va uglerod nitridi, bor-uglerod-kremniy qotishmasi, kremniy nitridi, titan karbid-skandiy karbid qotishmasi, qotishma kabi materiallarni o'zlashtirishga qaratilmoqda. titan kichik guruhining boridlari va karbidlari karbidlar va boridlar lantanidlari bilan.

Qattiq qotishmalarning xossalari

Metall-keramika qotishmalari ulardagi volfram, titan, tantal va kobalt karbidlari tarkibiga qarab turli fizik-mexanik xossalarga ega bo'ladi. Shu sababli qattiq qotishmalar uch guruhga bo'linadi: volfram, titan-volfram va titan-volfram. Qotishma sinflarini belgilashda ishlatiladigan harflar: B - volfram karbid, K - kobalt, birinchi harf T - titan karbid, ikkinchi harf T - tantal karbid. Harflardan keyingi raqamlar komponentlarning taxminiy foizini ko'rsatadi. Qotishmaning qolgan qismi (100% gacha) volfram karbididir. Brendning oxiridagi harflar ma'nosini anglatadi: B - qo'pol taneli struktura, M - nozik taneli, OM - qo'shimcha nozik taneli. Sanoat qattiq qotishmalarning uch guruhini ishlab chiqaradi: volfram - VK, titan-volfram - TK va titan-tantal-volfram - TTK.

WC-Co (WC-Ni) tarkibidagi qattiq qotishmalar yuqori quvvat, elastik modul, yuqori issiqlik va elektr o'tkazuvchanligi bilan qoldiq deformatsiyaning kombinatsiyasi bilan tavsiflanadi (bu qotishmalarning oksidlanish va korroziyaga chidamliligi ahamiyatsiz). ; TiC-WC-Co kompozitsiyasining qattiq qotishmalari, birinchi guruh qotishmalari bilan solishtirganda, past kuch va elastiklik moduliga ega, ammo oksidlanishga chidamliligi, qattiqligi va issiqlikka chidamliligi bo'yicha ulardan ustundir; TiC-TaC-WC-Co kompozitsiyasining qattiq qotishmalari yuqori quvvat, qattiqlik va qattiqlik bilan ajralib turadi; volframsiz qattiq qotishmalar eng yuqori issiqlik kengayish koeffitsientiga, eng past zichlikka va issiqlik o'tkazuvchanligiga ega.

Qattiq qotishmalarning kesish xususiyatlarini aniqlaydigan xarakterli xususiyatlar yuqori qattiqlik, aşınma qarshilik va 1000 ° S gacha bo'lgan qizil qarshilikdir. Shu bilan birga, bu qotishmalar yuqori tezlikda po'lat bilan solishtirganda past viskoziteye va issiqlik o'tkazuvchanligiga ega, bu ularning ishlashi davomida e'tiborga olinishi kerak.

Qattiq qotishmalarni tanlashda siz quyidagi tavsiyalarga amal qilishingiz kerak.

Volfram qotishmalari (TK), titan-volfram (TK) bilan solishtirganda, kesishda po'lat bilan pastroq payvandlash haroratiga ega, shuning uchun ular birinchi navbatda quyma temir, rangli metallar va metall bo'lmagan materiallarni qayta ishlash uchun ishlatiladi.

TK guruhining qotishmalari po'latlarni qayta ishlash uchun mo'ljallangan.

Yuqori aniqlik va pishiqlikka ega titan-tantal-volfram qotishmalari noqulay ish sharoitida po'lat zarb va quymalarni qayta ishlash uchun ishlatiladi.

Kichkina chipli tasavvurlar bilan nozik va yakuniy burilish uchun kamroq kobalt va nozik taneli tuzilishga ega bo'lgan qotishmalarni tanlash kerak.

Uzluksiz kesish jarayonida qo'pol ishlov berish va pardozlash ishlov berish asosan o'rtacha kobalt tarkibidagi qotishmalar bilan amalga oshiriladi.

Og'ir kesish sharoitlari va zarba yuklari bilan qo'pol ishlov berish uchun yuqori kobalt miqdori va qo'pol don tuzilishiga ega qotishmalardan foydalanish kerak.

Yaqinda volframsiz yangi qattiq qotishmalar guruhi paydo bo'ldi, ularda volfram karbid titan karbid bilan almashtiriladi va bog'lovchi sifatida nikel va molibden ishlatiladi (TN-20, TN-30). Ushbu qotishmalar volframga nisbatan biroz pasaytirilgan quvvatga ega, ammo egiluvchan metallar, mis, nikel va boshqalarni yarim tayyor ishlov berishda ijobiy natijalar beradi.

Ikkita tur mavjud sirt uchun kukunli mahsulotlar: volfram va volframsiz. Volfram mahsuloti kukunli texnik volfram yoki yuqori foizli ferrotungstenning karbürizatsiya materiallari bilan aralashmasidir. Ushbu turdagi sovet qotishmasi vokar deb ataladi. Bunday qotishmalar quyidagicha ishlab chiqariladi: kukunli texnik volfram yoki yuqori foizli ferrotungsten kuyikish, maydalangan koks va boshqalar kabi materiallar bilan aralashtiriladi, natijada olingan aralash qatron yoki shakar shinni bilan qalin xamir yoğurulur. Briketlar aralashmadan presslanadi va uchuvchi moddalar chiqarilgunga qadar engil yondiriladi. Pishganidan keyin briketlar maydalanadi va elakdan o'tkaziladi. Tayyor mahsulot qora, 1-3 mm o'lchamdagi mo'rt donalarga o'xshaydi. Volfram mahsulotlarining xarakterli xususiyati ularning yuqori zichligidir.

Sovet Ittifoqida volframni o'z ichiga olmaydi va shuning uchun juda arzon bo'lgan kukunli qotishma ixtiro qilingan. Qotishma stalinit deb ataladi va bizning sanoatimizda juda keng tarqalgan. Ko'p yillik amaliyot shuni ko'rsatdiki, volfram yo'qligiga qaramay, stalinit yuqori mexanik xususiyatlarga ega, ko'p hollarda texnik talablarni qondiradi. Bundan tashqari, past erish nuqtasi 1300-1350 ° bo'lganligi sababli, stalinit volfram mahsulotiga nisbatan sezilarli afzalliklarga ega, u faqat taxminan 2700 ° haroratda eriydi. Stalinitning past erish nuqtasi sirt qoplamasini osonlashtiradi, sirt hosildorligini oshiradi va stalinitning muhim texnik afzalligi hisoblanadi.

Stalinitning asosi kukunli arzon ferroqotishmalar, ferroxrom va ferromarganets aralashmasidir. Stalinitni ishlab chiqarish jarayoni volfram mahsulotlari bilan bir xil. Stalinit tarkibida 16 dan 20% gacha xrom va 13 dan 17% gacha marganets mavjud. Vokar uchun qoplamaning Rokvell qattiqligi 80-82, stalinit uchun 76-78.

Stalinit qoplamasi Benardos usuli yordamida uglerod yoyi yordamida amalga oshiriladi. Gaz brülörü sirtni qoplash uchun juda mos kelmaydi, chunki gaz alangasi kukunni payvandlash joyidan olib tashlaydi. Qoplanadigan qism qizil issiqlik boshlangunga qadar isitiladi, shundan so'ng qismning yuzasiga 2-3 mm qalinlikdagi tekis qatlamda stalinit quyiladi. Sirtning to'g'ri qirralari va qirralarini olish uchun qizil mis, grafit yoki ko'mirdan tayyorlangan maxsus shablonlar va to'xtash joylari qo'llaniladi. Oddiy qutbli doimiy uglerod yoyi quyilgan qatlamda 150-200 A oqim kuchida yonadi. Qoplama uzluksiz ravishda yoylarsiz va iloji bo'lsa, cho'ktirilgan qatlamni qayta eritmasdan amalga oshiriladi.

O'ta qattiq materiallar

O'ta qattiq materiallar- qattiqligi va aşınma qarshiligi kobalt bog'lovchisi bo'lgan volfram va titan karbidlari asosidagi qattiq qotishmalarning qattiqligi va aşınma qarshiligidan, nikel-molibden bog'lovchidagi titan karbid qotishmalaridan yuqori bo'lgan materiallarni o'z ichiga olgan eng yuqori qattiqlikdagi moddalar guruhi. Keng qo'llaniladigan o'ta qattiq materiallar: elektrokorund, zirkonyum oksidi, kremniy karbid, bor karbid, borazon, reniy diborid, olmos. O'ta qattiq materiallar ko'pincha abraziv materiallar sifatida ishlatiladi.

So'nggi yillarda zamonaviy sanoatning katta e'tibori o'ta qattiq materiallarning yangi turlarini izlashga va uglerod nitridi, bor-uglerod-kremniy qotishmasi, kremniy nitridi, titan karbid-skandiy karbid qotishmasi, qotishma kabi materiallarni o'zlashtirishga qaratilmoqda. titan kichik guruhining boridlari va karbidlari karbidlar va boridlar lantanidlari bilan.

Wikimedia fondi. 2010 yil.

Boshqa lug'atlarda "O'ta qattiq materiallar" nima ekanligini ko'ring:

Super qattiq seramika materiallari- – asl bor nitridiga turli xil qotishma qo'shimchalar va plomba moddalarini kiritish natijasida olingan kompozit keramika materiallari. Bunday materiallarning tuzilishi qattiq bog'langan mayda kristallitlardan hosil bo'ladi va shuning uchun ular ... ...

Qattiqligi va aşınma qarshiligi volfram va titan karbidlari asosidagi kobalt biriktiruvchi qattiq qotishmalarning qattiqligi va aşınma qarshiligidan yuqori bo'lgan materiallarni o'z ichiga olgan eng yuqori qattiqlikdagi moddalar guruhi... ... Vikipediya

SM-500 tolali o'ta qattiq taxtalar- - quritish moylari va ba'zi boshqa komponentlar qo'shilgan polimerlar, ko'pincha fenol-formaldegid bilan ishlov berilgan maydalangan yog'och pulpasini presslash orqali tayyorlanadi. Ular uzunligi 1,2 m, kengligi 1,0 m va qalinligi 5-6 mm gacha ishlab chiqariladi. Zaminlar ...... Qurilish materiallarining atamalari, ta'riflari va tushuntirishlari entsiklopediyasi

kukunli materiallar- kukunlardan olingan konsolidatsiyalangan materiallar; Adabiyotda "sinterlangan materiallar" atamasi ko'pincha "chang materiallar" bilan birga ishlatiladi, chunki Kukunlarni birlashtirishning asosiy usullaridan biri sinterlashdir. Kukun...... Metallurgiya ensiklopedik lug'ati

- (frantsuzcha abrasif silliqlash, lotincha abradere scrape dan) bular qattiqligi yuqori bo'lgan materiallar bo'lib, turli materiallarni sirtga ishlov berish uchun ishlatiladi. Abraziv materiallar silliqlash, silliqlash,... ... Vikipediya jarayonlarida qo'llaniladi

Vikipediyada ushbu familiyali boshqa odamlar haqida maqolalar mavjud, qarang: Novikov. Vikipediyada Novikov, Nikolai ismli boshqa odamlar haqida maqolalar mavjud. Novikov Nikolay Vasilevich ... Vikipediya

Silliqlash - qattiq materiallarni (metall, shisha, granit, olmos va boshqalar) qayta ishlash uchun mexanik yoki qo'lda ishlov berish. Abrasiv ishlov berish turi, bu esa, o'z navbatida, kesishning bir turi. Mexanik silliqlash odatda ... ... Vikipediya

- (O'rta asrlardan, lot. detonatio portlash, lot. detono momaqaldiroq), tez ekzotermik zonaning tovushdan yuqori tezlikda tarqalishi. kimyo. zarba to'lqinining old qismidan keyingi radio. Zarba to'lqini radioni ishga tushiradi, portlovchi suvni siqadi va isitadi ... ... Kimyoviy ensiklopediya

Noorganik kimyo - barcha kimyoviy elementlar va ularning noorganik birikmalarining tuzilishi, reaktivligi va xossalarini o'rganish bilan bog'liq bo'lgan kimyo bo'limi. Bu hudud barcha kimyoviy birikmalarni qamrab oladi, organik... ... Vikipediya bundan mustasno

- ... Vikipediya

Kitoblar

• Mashinasozlikda asbob-uskunalar materiallari: Darslik. Grif Rossiya Federatsiyasi Mudofaa vazirligi, Adaskin A.M.. Darslik kesish, shtamplash, sanitariya-tesisat, yordamchi, nazorat va o'lchash asboblarini ishlab chiqarish uchun materiallarni taqdim etadi: instrumental, yuqori tezlikda va...

Olmos asboblaridan eng samarali foydalanish rangli metallar va ularning qotishmalaridan, shuningdek, metall bo'lmagan va kompozit materiallardan tayyorlangan qismlarga ishlov berishda pardozlash va pardozlash operatsiyalari hisoblanadi. Asbob materiali sifatida olmos ikkita muhim kamchilikka ega - nisbatan past issiqlikka chidamlilik va yuqori haroratlarda temirda diffuziya erishi, bu karbidlarni hosil qila oladigan po'lat va qotishmalarni qayta ishlashda olmos asboblaridan foydalanishni amalda istisno qiladi. Shu bilan birga, juda yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli, pichoqning chiqib ketish tomoni intensiv ravishda sovutiladi, olmos asboblari yuqori kesish tezligida ishlashga mos keladi.

Jahon amaliyotida mavjud bo'lgan olmosga asoslangan STM turlari rasmda keltirilgan. 6.23.

Guruch. 6.23 Olmosga asoslangan pichoq asboblari uchun o'ta qattiq materiallar

Monokristalli olmos pichoq asboblari radio keramika, yarimo'tkazgich materiallari va rangli qotishmalarni yuqori aniqlikdagi qayta ishlash uchun ishlatiladi. Monokristalli olmos asboblari rekord darajadagi aşınma qarshiligi va ishlov beriladigan sirtning yuqori sifatini ta'minlaydigan chiqib ketish tomonining yaxlitlashning minimal radiusi bilan tavsiflanadi. Shuni hisobga olish kerakki, bitta kristalli olmosli pichoq asbobining narxi polikristalli olmos asbobining narxidan bir necha baravar yuqori. Instrumental polikristalli olmoslarning (PCD, chet eldagi PCD) bir kristalli olmoslarga nisbatan afzalliklari, kesish qo'shimchalarining ishchi qatlamida kristallarning o'zboshimchalik bilan yo'naltirilishi bilan bog'liq bo'lib, bu qattiqlik va barcha yo'nalishlarda aşınma qarshilikning yuqori bir xilligini ta'minlaydi. yuqori quvvat qiymatlari. Fazali o'tish asosida olingan polikristalli olmoslardan pichoq asboblari uchun metall erituvchilar ishtirokida sintez paytida grafitdan olinadigan ASPC navlari keng tarqalgan. ASPC markalari diametri 2, 3 va 4 mm, uzunligi 4 mm gacha bo'lgan silindrlar shaklida ishlab chiqariladi.

PCD ning barcha turlaridan eng keng tarqalgani olmos kukunlarini (hajmi 1...30 mikron) kobalt katalizatori ishtirokida sinterlash natijasida olingan olmos asboblardir. Misol tariqasida nozik taneli CMX850 yoki ElementSix-dan CTM302 universal brendi, VNIIALMAZ OAJ MPO VAI-dan turli shakldagi qo'shimchalar bo'lishi mumkin. Plitalarning mustahkamligi va ularni asbob korpusida lehimlash orqali mahkamlash qulayligi nuqtai nazaridan muhim afzalliklar, ATP - olmos-karbid plitalari deb ham ataladigan karbid substratida olmos qatlami bo'lgan ikki qatlamli plitalar bilan ta'minlanadi. Misol uchun, turli o'lchamdagi bunday plitalar Diamond Innovations tomonidan Compax savdo belgisi ostida xorijda ishlab chiqariladi. Oltinchi element olmos qatlami qalinligi 0,3 dan 2,5 mm gacha bo'lgan va har xil olmos donalari o'lchamlari bilan sindit qo'shimchalarini ishlab chiqaradi. Mahalliy ishlab chiqarilgan ikki qatlamli SVBN standart o'lchamdagi karbid plastinkaning yuqori qismiga lehimlangan. Kompozit sinfga qattiq qotishmalarga asoslangan olmosli materiallar, shuningdek, polikristalli olmoslar va olti burchakli bor nitridi asosidagi kompozitsiyalar kiradi. Ishlashda o'zini isbotlagan olmos-qattiq qotishma kompozitlardan "Slavutich" (tabiiy olmosdan) va "Tvesal" (sintetik olmosdan) ni ta'kidlash kerak.

Kimyoviy bug 'cho'kishi (CVD-olmos) orqali olingan olmos polikristallari olmosga asoslangan STMning tubdan yangi turini ifodalaydi. Boshqa turdagi polikristalli olmoslar bilan solishtirganda, ular yuqori tozaligi, qattiqligi va issiqlik o'tkazuvchanligi bilan ajralib turadi, lekin past kuchga ega. Ular qalin plyonkalarni, va aslida - qalinligi 0,3...2,0 mm (eng tipik qalinligi 0,5 mm) bo'lgan plitalarni ifodalaydi, ular o'sib chiqqandan so'ng, substratdan tozalanadi, lazer bilan kesiladi va karbidga lehimlanadi. qo'shimchalar. Yuqori abraziv va qattiq materiallarni qayta ishlashda ular boshqa PCDlarga qaraganda bir necha baravar yuqori chidamlilikka ega. CVDite umumiy nomi ostida bunday PCDlarni ishlab chiqaradigan ElementSix kompaniyasiga ko'ra, ular keramika, qattiq qotishmalar va metall matritsali kompozitsiyalarni uzluksiz aylantirish uchun tavsiya etiladi. Po'latni qayta ishlash uchun ishlatilmaydi. So'nggi yillarda CVD texnologiyasidan foydalangan holda monokristalli olmoslarning sanoat o'sishi bo'yicha nashrlar paydo bo'ldi. Shunday qilib, biz ushbu turdagi monokristalli olmos asboblari yaqin kelajakda bozorda paydo bo'lishini kutishimiz kerak.

CVD texnologiyasi nafaqat yuqorida tavsiflangan olmosli pichoq asboblarini, balki karbid va ba'zi keramik asboblar materiallariga olmos qoplamalarini ham ishlab chiqaradi. Jarayon harorati 600...1000 0 S bo'lgani uchun bunday qoplamalarni po'lat asboblarga qo'llash mumkin emas. Asboblar, shu jumladan murakkab profilli (burg'ulash, frezalash, SMP) qoplamalarining qalinligi 1...40 mikron. Olmos qoplamalaridan oqilona foydalanish sohalari CVD olmos asboblariga o'xshaydi.

Olmos qoplamalarini olmosga o'xshash qoplamalardan ajratish kerak. Diamond-LikeCoating (DLC) amorf qoplamalar olmos va grafitga o'xshash aloqalarga ega uglerod atomlaridan iborat. Jismoniy bug'ning cho'kishi (PVD) va plazma faollashtirilgan kimyoviy bug'ning cho'kishi (PACVD) orqali qo'llaniladigan olmosga o'xshash qoplamalar qalinligi 1...30 mikron (odatda taxminan 5 mikron) ga ega va yuqori qattiqlik va rekord darajada past ishqalanish koeffitsienti bilan tavsiflanadi. . Bunday qoplamalarni qo'llash jarayoni 300 0 S dan yuqori bo'lmagan haroratlarda amalga oshirilganligi sababli, ular yuqori tezlikda ishlaydigan asboblarning chidamliligini oshirish uchun ham qo'llaniladi. Olmosga o'xshash qoplamalardan eng katta ta'sir mis, alyuminiy, titanium qotishmalari, metall bo'lmagan materiallar va yuqori abraziv materiallarni qayta ishlashda erishiladi.

Bor nitridiga asoslangan o'ta qattiq kompozitsiyalar. Polikristalli kub bor nitridi (Rossiyada PCBN va chet elda PCBN) asosidagi STM qattiqligi bo'yicha olmosdan bir oz pastroq bo'lib, yuqori issiqlikka chidamliligi, yuqori haroratning tsiklik ta'siriga chidamliligi va eng muhimi, temir bilan zaif kimyoviy o'zaro ta'siri bilan ajralib turadi. BN asosidagi asboblardan foydalanishning eng katta samaradorligi quyma temir va po'latlarni, shu jumladan yuqori qattiqlikdagilarni qayta ishlashda yuzaga keladi.

Chet elda, ISO 513 ga muvofiq, PCBN navlarini bo'lish materialdagi kub bor nitridi tarkibiga ko'ra amalga oshiriladi: yuqori (70...95%) BN miqdori (indeks "H") va nisbatan kichik. bog'lovchi miqdori, va past (40...70 %) BN miqdori bilan (indeks "L"). Past tarkibli PCBN navlari uchun TiCN keramik aloqasi ishlatiladi. BN miqdori yuqori bo'lgan navlar barcha turdagi quyma temirni, shu jumladan qotib qolgan va oqartirilgan, shuningdek issiqlikka chidamli nikel qotishmalarini yuqori tezlikda ishlov berish uchun tavsiya etiladi. Past BN tarkibidagi PCBNlar ko'proq kuchga ega va birinchi navbatda qotib qolgan po'latlarni, shu jumladan uzilib qolgan ishlov berish uchun ishlatiladi. Sumitomo Electric shuningdek, seramika bilan qoplangan PCBN qo'shimchalarini (BNC turi) ishlab chiqaradi, ular po'latlarni yuqori tezlikda qayta ishlashga chidamliligini oshirdi va yuqori sifatli sirtni ta'minlaydi.

Bir hil strukturaga qo'shimcha ravishda, PCBN karbid asosli (PKAga o'xshash) ikki qatlamli plitalar shaklida ishlab chiqariladi. Kompozit PCBN sintetik olmos kukunlari va kub yoki wurtsit bor nitridi aralashmasini sinterlash orqali ishlab chiqariladi. Xorijiy mamlakatlarda wurtzite bor nitridi asosidagi materiallar keng qo'llanilmaydi.

Kub bor nitridiga asoslangan STM maqsadi:

Kompozit 01 (Elbor R), Kompozit 02 (Belbor R) - qotib qolgan po'latlarni va har qanday qattiqlikdagi quyma temirlarni, bog'lovchi tarkibi 15% dan ortiq bo'lgan qattiq qotishmalarni zarbasiz va yuza frezalashsiz nozik va nozik tornalash.

Kompozit 03 (Ismit) - har qanday qattiqlikdagi qotib qolgan po'lat va quyma temirni tugatish va yarim nozik ishlov berish.

Kompozit 05, kompozit 05IT, kompozit KP3 - 55HRC gacha bo'lgan qotib qolgan po'latlar va 160...600HB qattiqligidagi kulrang cho'yanlar ta'sirisiz dastlabki va yakuniy tornalash, kesish chuqurligi 0,2...2 mm gacha, cho'yanni yuza frezalash.

Kompozit 06 - 63HRC gacha bo'lgan qattiqlashtirilgan po'latlarni nozik burish.

Kompozit 10 (Hexanit R), kompozit KP3 - zarb bilan va zarbasiz dastlabki va yakuniy torna, har qanday qattiqlikdagi po'lat va quyma temirlarni, bog'lovchi tarkibi 15% dan ortiq bo'lgan qattiq qotishmalarni yuza frezalash, intervalgacha tornalama, cho'ktirilgan qismlarni qayta ishlash. Kesish chuqurligi 0,05...0,7 mm.

Tomal 10, Kompozit 10D - har qanday qattiqlikdagi quyma temirni qo'pol, yarim qo'pol va pardozlash tornalash va frezalash, po'lat va mis asosidagi qotishmalarni tornalash va burg'ulash, quyma po'stlog'ida kesish.

Kompozit 11 (Kiborit) - qotib qolgan po'lat va har qanday qattiqlikdagi quyma temirlarni dastlabki va yakuniy tornalash, shu jumladan zarbali tornalama, aşınmaya bardoshli plazma qoplamasi, qotib qolgan po'latlar va cho'yanlarni frezalash.

Chet elda PCBN-ga asoslangan pichoq asboblari ElementSix, Diamond Innovations, Sumitomo Electric Industries, Toshiba Tungalloy, Kyocera, NTK Cutting Tools, Ceram Tec, Kennametal, Seco Tools, Mitsubishi Carbide, Sandvik Coromant, ISM (Ukraina), Widiag, Materiallar korporatsiyasi va boshqalar.

STM dan tayyorlangan pichoqni kesish asboblaridan samarali foydalanishning asosiy yo'nalishi CNC dastgohlari, ko'p maqsadli dastgohlar, avtomatik liniyalar va maxsus yuqori tezlikda ishlaydigan mashinalar asosida avtomatlashtirilgan ishlab chiqarishdir. STM asboblarining tebranish va zarba yuklariga nisbatan sezgirligi oshganligi sababli, texnologik tizimning aniqligi, tebranishga chidamliligi va qattiqligi bo'yicha mashinalarga talablar ortib bormoqda. Har xil turdagi CBN (kubik bor nitridi kompozitlari) yuqori qattiqlik va mustahkamlikka ega bo'lgan qotib qolgan po'lat va quyma temirni qayta ishlash uchun ishlatiladi. Kompozitlar qayta ishlash jarayonida mukammal ishlash ko'rsatadi va kimyoviy tarkibi va zamonaviy sinterlash texnologiyasi tufayli yaxshi sirt sifatini ta'minlaydi (6.24-rasm).

6.24-rasm - CBN asosidagi kompozitning mikroyapısining tipik tasvirlari

STM asboblaridan foydalanish qayta ishlash unumdorligini karbid asboblarga nisbatan bir necha barobar oshirish imkonini beradi, shu bilan birga ishlov berilgan yuzalar sifatini yaxshilaydi va keyinchalik abraziv ishlov berish zaruratini yo'q qiladi. Optimal kesish tezligini tanlash olinadigan ruxsat miqdori, uskunaning imkoniyatlari, ozuqa, kesish jarayonida zarba yuklarining mavjudligi va boshqa ko'plab omillar bilan belgilanadi (6.25-rasm, 6.26).

6.26-rasm - Kompozitlarning ayrim navlarini qo'llash sohalari

Shakl 6.26 - Qattiqlashtirilgan po'latlarni STM asboblari bilan qayta ishlash misoli

7 MATERIALLARNI KESISH YO'LI bilan qayta ishlaganda TEXNOLOGIK JARAYONLARNI QURILISH PRINSİPLARI.