1.6.5 Минералокерамика

• ЦМ-332 – получают методом спекания, основой является окись алюминия Al₂O₃.

Спекают:

при температуре 1100⁰С за время 2 часа;

при температуре 1720-1760⁰С за 10-15 часов.

Делают в виде пластин.

HRA 91-93, t_крит.=1200⁰С, s_изг.=30-40 кгс/мм², s_сж. – превышает твёрдый сплав.

• Металлизированная металлокерамика (керметы)

Для увеличения прочности вводят добавки W, Ti, Mo. Износостойкость, твёрдость, теплостойкость снижаются, но несмотря на это эти сплав широко применяются при повышенных нагрузках, так как они имеют повышенную изгибную прочность.

Марки: В-3, ВОК-60, ВОК-63.

Применяются при обработке труднообрабатываемых материалов, причём закалённых. Можно обработать чугун.

1.6.6 Алмазы

Алмаз – кристаллический углерод, который встречается в природе (Якутское).

Получают искусственным путём пи высоком давлении в 200 тыс. атм. и высоких температурах – 24 тыс. градусов.

Достоинства:

1. алмаз – самое твёрдое в природе вещество, его микротвёрдость – 10000 кгс/мм², это в 7 раз выше микротвёрдости карбида вольфрама.

2. очень высокая теплопроводность;

3. очень малое (удельное) расширение (линейное);

4. низкий коэффициент трения;

5. самая высокая долговечность;

6. малая склонность к адгезии.

Адгезия – схватываемость двух материалов.

Недостатки:

низкий s_изг.=30 кгс/мм², s_сж.=200 кгс/мм²;

t_крит.=700⁰С (происходит графитизация алмаза);

низкая химическая устойчивость. При температуре 750⁰С происходит интенсивное растворение углерода в железе;

высокая стоимость (в 50 раз дороже твёрдых сплавов, алмаз применяется при обработке цветных материалов, стойкость высокая – несколько лет).

1.6.7 Синтетические сверхтвёрдые материалы

• кубический нитрид бора (КНБ) - кубическое соединение бора и азота.

Технология производства сходна с алмазами, t⁰ 1360-2000⁰C, давление 60-200 тыс. атм., s_изг.= до 100 кгс/мм², t_крит.=1200-1300⁰С.

Применяют при обработке закалённых сталей с твёрдостью до 50 единиц, показывает высокий класс шероховатости (1й-2й).

• поликристаллы (композиты)

- Композит-01 (эльбор-р), композит-02 (белбор) применяются для обработки закалённых сталей с HRC до 70 единиц.

- Композит-05 применяется для обработки чугунов.

- Композит-10 - гексанит-р (1972)– сверхтвёрдый инструментальный материал. Исходное сырьё – нитрид бора, спекается при сверхвысоком давлении. Применяется для чистовой обработки закалённой стали до 62 HRC. Можно использовать вместо шлифования.

V_рез.=50-300 м/мин.; подача S=0,02-0,2 мм/об; глубина резания t=0,1-0,5 мм.

2 Физические основы процесса резания

Теория процесса резания рассматривается на простейшем виде обработки – строгании. Схема операции показана на рисунке 23

Рисунок 21

2.1 Методы изучения зоны образования стружки

1. Визуальное наблюдение процесса деформации срезаемого слоя.

2. Метод ускоренной киносъёмки.

3. Метод координатной сетки (осуществляется в статике после фиксации зоны резания). По искажению сетки судят о деформации.

4. Поляризационно-оптический метод (осуществляют только на прозрачных образцах). В процессе резания наблюдается интерференционная картина упругих деформаций. По ней судят о деформации в зоне резания. Недостаток: нельзя проводить в металлах.

5. Рентгеноструктурный и механический метод.

Направляемый слой помещается в электролит. Снимается направление и образец выгибается наоборот. Рентгеноструктурный – наблюдение под рентген-аппаратом, образуется интерфереционная картина.

6. Металлографический метод (Усачёв). Основан на получении корня стружки с помощью специального приспособления (рис. 24).

Рисунок 22 – Приспособление для получения корней стружек