Физико-химические основы технологии инструментальной керамики

05-03-2024

+++определение твердости материала+++

---обусловливающих реализацию для необходимого режущего инструмента комплекса свойств---

Для изделий, полученных методом ГИП, характерна высокая равноплотность и равномерность распределения структурных составляющих. Однако реализация метода ГИП связана с использованием сложного и дорогостоящего оборудования, представляющего собой высокотемпературную электропечь, в которой поддерживается давление газовой среды более 100 МПа.

Порошковая технология открывает широкие возможности «конструирования» особых структурных состояний керамических материалов, обусловливающих реализацию для необходимого режущего инструмента комплекса свойств. Твердость материала определяется в первую очередь твердостью основной базы, а также ее содержанием. Как будет показано ниже оксид алюминия, нитрид кремния, карбид и нитрид титана обладают достаточной твердостью, необходимой для использования в металлообработке. Прочность является структурно-чувствительным свойством, так как зависит от размера кристаллов, фазового состава, состояния межкристаллитного вещества и других факторов. Вязкость разрушения (трещиностойкость), будучи функционально связанной с энергией разрушения, также является структурно-чувствительным свойством. В керамике с мелкозернистой гетерофазной структурой трещиностойкость выше, чем в гомогенных материалах. Создание предварительно напряженных структурных состояний позволяет повысить энергию разрушения и, следовательно, трещиностойкость за счет формирования под нагрузкой системы микротрещин, препятствующих развитию магистральной трещины, приводящей к макроскопическому разрушению. Эта идея была реализована в инструментальных керамических материалах путем введения веществ, обладающих более высоким чем матричная фаза коэффициентом термического расширения либо имеющих при температурах спекания фазовый переход, сопровождающийся объемным эффектом.