(керметы)
По своему составу является промежуточной композицией между оксидной керамикой и твердым сплавом. В качестве карбидной составляющей применяют смесь карбидов вольфрама и молибдена или карбидов молибдена и титана. Количество карбидов меняется от 20 до 40% по массе.
Марки: В 3; ВОК 60; ВОК 63; ВОК 71; ВОК 95, а также оксидно-нитридная керамика ОНТ 20 (кортинит).
Обладает: - твердостью 93 - 95 HRCэ;
- теплостойкостью 1250 – 14000С;
- δи = 650 – 860 МПа.
Нитридная керамика
К этой группе относится силинит – Р – материал нп основе нитрида кремния, композиция: 36,6 % Si3N4 +15,4 % Aℓ2O3 + 41,8 % TiN. Получают методом горячего прессования. Отличительные особенности:
- стабильность физических свойств и кристаллической структуры при высоких температурах;
- невысокая стоимость и доступность исходного продукта;
- отсутствие в составе вольфрама и его соединений;
- отсутствие адгезии по отношению к черным и цветным металлам.
Обладает: - твердостью 94 - 96 HRCэ;
- теплостойкостью 12000С;
- δи = 500 – 700 МПа.
Сверхтвердые инструментальные материалы.
Развитие техники и технологии высоких давлений и температур обусловило создание широкой гаммы различных синтетических сверхтвердых материалов на основе алмаза и кубического нитрида бора, отличающихся по способу получения, структуре и физико-механическим свойствам. Синтетические алмазы и кубический нитрид бора делятся на два класса:
- порошковые материалы, применяемые для изготовления абразивного инструмента;
- поликристаллические материалы, изготавливаемые в виде цилиндрических вставок и пластинок для оснащения режущего инструмента.
Поликристаллические материалы в свою очередь подразделяются на три группы:
- поликристаллы на основе алмаза;
- поликристаллы на основе нитрида бора;
- композиционные (двухслойные) поликристаллы.
Поликристаллы на основе алмаза
Делятся на две группы:
- поликристаллы алмаза, полученные в результате фазового перехода графита в алмаз в присутствии катализаторов при давлении 105 МПа и t = 20000С;
- поликристаллы алмаза, полученные спеканием алмазных зерен – имеется три разновидности:
- полученные спеканием мелкого алмазного порошка в чистом виде или после специальной предварительной обработки для активизации процесса спекания и представляет собой однофазный продукт;
- представляет собой гетерогенный композит, состоящий из частиц алмаза, скрепленных связкой, которая располагается в виде тонких прослоек между кристаллами алмаза, и обладающих высокой прочностью и твердостью;
- полученные пропиткой алмазного порошка металлическим связующим при высоких давлениях и температурах. В качестве связки используют никель, кобальт, железо, хром.
Режущие инструменты обладают:
- высокой износостойкостью;
- хорошей теплостойкостью;
- малым коэффициентом линейного и объемного расширения;
- небольшим коэффициентом трения;
- малой адгезионной способностью к металлам за исключением железа и его сплавов с углеродом;
- высокой производительностью на высоких скоростях резания и стойкостью при обработке цветных металлов и их сплавов, титана и его сплавов, пластмасс.
Недостаток: интенсивное растворение в железе и его сплавах с углеродом при температуре 700 – 8000С.
Физико-механические свойства:
- микротвердость 70 – 100ГПа;
- δи = 500 – 2000 МПа;
- теплостойкость 700 - 8000С;
· предел прочности на сжатие от 200 до 400 МПа (баллас), от 4400 до 5000 МПа (карбонит).
Поликристаллы на основе нитрида бора
Инструменты данной группы широко применяются для обработки закаленных сталей и чугунов. Незначительно уступая алмазу по твердости, они отличаются высокой теплостойкостью, стойкостью к циклическому воздействию высоких температур и химической инертностью к железу.
Физико-механические свойства:
- микротвердость 20 – 40 ГПа;
- δи = 250 – 1200 МПа;
- теплостойкость 800 - 15000С;
- предел прочности на сжатие от 2000 до 4000 МПа (карбонит).
Абразивные материалы.
К абразивным материалам относятся такие естественные и искусственные материалы, основными составляющими которых являются минералы высокой твердости. Они подразделяются на природные (естественные) и искусственные.
