Керамические СМП

2013-08-07

Керамические СМП для токарных и фрезерных работ

В основном керамические режущие пластины (СМП) находят применение в условиях непрерывного получистового и чистового точения. На этих операциях обработки они имеют преимущество перед традиционными режущими материалами по твердости, износостойкости и химической инертности к большинству обрабатываемых материалов.

Важным качеством керамических пластин является их способность сохранять высокую твердость при достаточно высоких температурах, возникающих в зоне контакта инструмент-обрабатываемый материал.

Форма и размеры пластин соответствуют установленной ГОСТом 25003-81 технической отраслевой документации, разработанной с учетом международного стандарта ISO. Пластины выпускают двух классов точности U и G. Класс точности G обеспечивает более жесткие, чем класс U размерные допуски пластин.

Надежность пластин при резании достигается благодаря высоким требованиям к технологии их изготовления.

Керамику, из которой изготавливают режущие пластины, можно разделить на несколько групп, которые различаются химическим составом, методом производства и областями применения.

I. Оксидная керамика

  • ВО-13, ВО-130

Керамика оксидного типа, на основе оксида алюминия. ВО-130 является аналогом керамики марки ВО-13, отличие заключается в технологии их изготовления. Режущие пластины марки ВО-13 изготовляют холодным прессованием с последующим спеканием, режущие пластины марки ВО-130 – горячим прессованием. Недостаток пластин из керамики ВО-13, заключающийся в относительно небольшой прочности, компенсируется высокой твердостью и красностойкостью. Применяются при точении нетермообработанных сталей (качественных конструкционных, улучшенных, конструкционных легированных), с твердостью 160-380 HB, а также серых чугунов твердостью 143-289 HB. При этом возможно использование высоких скоростей резания.

  • ВО-18, ВО-180

Керамика оксидного типа, на основе оксида алюминия Al2 O3 с добавками других оксидов. Режущие пластины марки ВО-18 изготовляют холодным прессованием с последующим спеканием, что позволяет создавать широкий ассортимент типоразмеров пластин для соответствующих операций металлообработки, режущие пластины марки ВО-180 – горячим прессованием. Благодаря сохранению высокой твердости при повышенных температурах, низкой склонности к диффузии металл – резец, рекомендуется применять этот материал при высокоскоростной токарной обработке чугуна и стали в состоянии поставки при чистовом точении без применения СОЖ.

II. Оксидно-карбидная керамика

  • ВОК-200

Керамика оксидно-карбидного типа на основе Al2O3 и TiC, с некоторыми легирующими добавками тугоплавких соединений. Режущие пластины получают горячим прессованием. По сравнению с оксидной керамикой, оксидно-карбидная керамика обладает более высокой термостойкостью, износостойкостью и твердостью. Повышенные физико-механические свойства, за счет введения тугоплавких соединений, позволяют успешно применять ее для чистовой и получистовой обработки резанием углеродистых и легированных сталей, цементуемых и закаленных на твердость HRC 30-50, а также ковких, высокопрочных, отбеленных чугунов.

III. Слоистый композиционный материал

  • ВОКС-300

Композиционный материал, состоящий из высокопрочной твердосплавной подложки и одного или нескольких слоев керамического режущего материала. Данная конструкция позволяет получить более высокую прочность на изгиб и более высокую вязкость. Одновременно также повышается ударная прочность и термостойкость.

Применяется для чистовой и получистовой токарной обработки углеродистых, легированных, закаленных сталей и различных чугунов. Кроме этого ВОКС-300 можно применять при прерывистом точении с ударами, возникающими от абразивных включений или раковин, при получистовом и чистовом точении деталей с неравномерным припуском, для нарезания резьбы и канавок в деталях из закаленной стали.

IV. Нитридная керамика

  • ТВИН-200

Керамика на основе нитрида кремния, с добавками оксидов металлов. Для нее характерна высокая твердость, термостойкость, стабильность физико-механических свойств в широком интервале температур. Пластины получают методом горячего прессования. Важным свойством резцов из нитрида кремния является высокая прочность режущей кромки и ее надежность.

Применяется для получистовой обработки чугунов, сплавов на основе никеля и кобальта и сплавов алюминия с высоким содержанием кремния, при фрезеровании с применением в процессе резания охлаждение жидкостью.

V. Композиционный материал на основе оксида алюминия

  • ТВИН-400

Керамический композиционный материал на основе оксида алюминия, армированный нитевидными монокристаллами карбида кремния. Пластины получают методом горячего прессования. Материал сохраняет высокие значения твердости и прочности до температуры 1450 ?С, устойчив к термоударам, что позволяет использовать в работе СОЖ. Наиболее эффективно применяется при обработке никелевых сплавов, закаленных высоколегированных и быстрорежущих сталей и чугунов твердостью более 250 НВ, с высокими скоростями и большими подачами при черновом, получистовом и чистовом точении и фрезеровании.