Свойства инструментальной керамики. Механические свойства.

29-03-2024

Для осуществления процесса резания металлов необходимым условием является способность материала инструмента противостоять деформации и разрушению в контакте с обрабатываемым материалом, подвергаясь интенсивному механическому, химическому и тепловому воздействию с его стороны. Эта способность определяется прочностью и твердостью инструментального материала, сохраняемым в широком интервале температур на рабочих гранях резца.

Как прочность, так и твердость материала играют одинаково важную роль в обеспечении стабильного продолжительного резания. Прочность оказывает определяющее влияние на процессы выкрашивания и хрупкого скола режущей кромки или изнашивания, связанного с пластической деформацией и удалением деформированных объемов материала при работе выше температуры хрупко-вязкого перехода. Твердость определяющая сопротивление поверхности материала внедрению твердых частиц, оказывает влияние на интенсивность абразивного изнашивания, связанного с царапанием или микрорезанием трущихся поверхностей инструмента.

При анализе механических и эксплуатационных свойств различных классов инструментальных материалов следует отметить общую тенденцию к снижению прочности при повышении твердости и износостойкости.

Такая закономерность связана с общим принципом конструирования инструментальных материалов, согласно которому твердость и износостойкость обеспечиваются твердой компонентной, в качестве которой могут использоваться карбиды, нитриды, бориды, оксиды и некоторые интерметаллические соединения, а прочность и ударостойкость определяются пластичной металлической фазой. При этом повышение износостойкости и твердости достигается за счет снижения содержания пластичной компоненты, что ведет и к повышению хрупкости материала.