Армированные инструментальные материалы

03-04-2024

Армированные инструментальные материалы обладают износостойкостью керамики, прочностью и термостойкостью твердых сплавов. Волокна служат для рассеивания механической ударной нагрузки и снижения термической за счет повышения теплопроводности (до 40 %). Обычно материал содержит 30 — 45 % «усов» SiC. При содержании их до 30 % прочность по сравнению с исходной 500 увеличивается до 700 МПа.

В настоящее время исследуются возможности и перспективы упрочнения «усами» керамики на основе нитрида кремния.

Твердость и прочность инструментальной керамики при повышенных температурах. Температурная зависимость механических свойств режущего материала является критическим фактором, определяющим, допустимые скорости резания при его использовании. В настоящее время керамические материалы являются наиболее перспективными в области резания с высокими скоростями, что связано с их высокотемпературными свойствами.

Анализ условий высокотемпературного нагружения резца в процессе резания показывает, что для относительно низкотеплопроводного материала, которым является керамика, зона нагрева концентрируется в сравнительно узкой области на передней грани резца. Превышение скоростей над допустимыми приводит к усиленному луикообразованию на передней грани в зоне максимальных температур, что можно расценивать, как результат падения твердости материала. В то же время, учитывая локализацию в этой зоне максимальных термонапряжений материала, следует отметить значение высокотемпературной прочности материала. Данные, характеризующие криповые явления и являющиеся основной характеристикой высокотемпературного конструкционного материала, для керамического инструмента, как Правило, не приводятся. Это связано, во-первых, с более низкими периодами службы резца до износа, а также с всесторонней поддержкой нагретой зоны более холодными и более прочными областями материала, что делает изменение макрогеометрии из-за высокотемпературного крипа незначительными.