Надтверді матеріали

Надтвердими матеріалами прийнято вважати матеріали, які мають твердість HV>35 ГПа. Матеріали, твердість яких вище, ніж у металів (5 - 20 ГПа), можна розглядати як високотверді. До таких матеріалів умовно можна віднести мінералокераміку, електрокорунд, карбід кремнію та ін.. До надтвердих синтетичних полікристалічних інструментальних матеріалів можна віднести синтетичні надтверді матеріали на основі алмазу (С) або нітриду бору (BN).

Природні і штучні алмази – найтвердіший інструментальний матеріал. Його твердість в 2,5…5 рази вище ніж у твердого сплаву. Хімічно малоактивний, не піддається дії кислот і лугів, має невеликий коефіцієнт тертя. Теплостійкість t=850ºС. Недоліком є крихкість σ_и=400МПа і дорожнеча. Тому використовувати інструмент з алмазом при обробці чорних металів і їх сплавів не рекомендується. На основі алмазу розроблені полікристалічні синтетичні алмази, які не поступаються по властивостях природному алмазу, таких марок АСБ (баллас), АСПК (карбонадо), АСПВ, СВ, СКМ, АТП, СВБН, карбоніт, алмет. Теплостійкість полікристалічних синтетичних алмазів 600-1200ºС, а для марки СВ – 1300-1400ºС. Твердість 50-100ГПа. Найбільш ефективне застосування алмазного інструменту отримують на чистових і оздоблювальних операцій при обробці деталей з кольорових металів і їх сплавів, твердих сплавів, а також із різних полімерних композиційних матеріалів. На даний час полікристалічні синтетичні алмази широко застосовуються у деревообробній промисловості та промисловості з переробки пластмас.

Полікристалічні надтверді матеріали на основі нітриду бору мають декілька різновидів: синтезовані з гексагонального нітриду бору у присутності розчинника (ельбор-Р); отримані в результаті прямого переходу гексагональної модифікації в кубічну (бельбор); унаслідок перетворення вюрцитоподібної модифікації в кубічну (гексаніт-Р); спіканням порошків кубичного нітриду бору з активними домішками (киборіт). По твердості цей матеріал дуже близький до алмазу, хімічно інертний, більш міцний ніж алмаз σ_виг=1000МПа. Червоностійкість t=1300ºС. Застосовують для тонкої чистової обробки загартованих сталей, чавунів.

Питання для перевірки знань

1. Які інструментальні матеріали застосовуються в промисловості?

2. Які вимоги пред'являють до інструментальних матеріалів?

3. Властивості, хімічний склад і застосування вуглецевих і легованих інструментальних сталей. (*)

4. Властивості, хімічний склад і застосування твердих металокерамічних сплавів. (*)

5. Властивості і типи мінералокерамічних матеріалів. (**)

6. Які застосовуються надтверді матеріали в інструментальній промисловості? (**)

7. Розшифруйте наступні марки інструментальних матеріалів: У8А, ХВГ, Р6М5К5, ВК4, Т30К4, ТТ20К9. (**)

Поиск по сайту: