15-Mavzu. Volframsiz qattiq qotishmalar va juda qattiq mineral materiallar keramik asbobsozlik materiallar

Kesuvchan keramika
Kesuvchi keramika (WC) yuqori qattiqlik va bosim kuchi bilan ajralib turadi, ular yuqori haroratda saqlanib qoladi, aşınma qarshiligi va oksidlanishga qarshilik kuchayadi, ammo qattiq qotishmalarga nisbatan egilish kuchi sezilarli darajada past bo'ladi.
Keramik kesuvchi asosini alyuminiy oksidi Al₂O₃ tashkil qiladi. Tarkibi bo'yicha kesish keramika uchta asosiy guruhga bo'linadi:

• 
  tarkibida Al₂O₃ 99,7% bo'lgan oksidli keramika (oq) ;
  
• 
  Si₃N₄ nitrid asosidagi keramika;
  
• 
  aralash keramika: (qora) oksid-karbid (Al₂O₃ + TiC) va oksid-nitrid (Al₂O₃ + Si₃N₄).
  

O’ta qattiq asbobsozlik materiallari
Xona haroratida 35 GPa dan yuqori bo'lgan Vikersning qattiqligi bo'lgan asbob materiallari o'ta qattiq hisoblanadi. Metall kesish asboblarini jihozlash uchun ishlatiladigan o'ta qattiq materiallar (STM) ikkita asosiy guruhga bo'linadi:

• 
  STM uglerodga asoslangan - tabiiy va sun'iy (polikristalli) olmoslar;
  
• 
  Bor nitridi (kompozitsiyalar) asosida STM.
  

Ushbu ikkita STM guruhi fizik-mexanik xususiyatlari va kimyoviy tarkibidagi farq tufayli turli xil qo'llanilish sohalariga ega.
Tabiiy olmos asbob materiallari uchun zarur bo'lgan bir qator muhim xususiyatlarga ega. Tabiiy olmosning qattiqligi har qanday tabiiy yoki sintetik materialdan yuqori. Ularning ishqalanish koeffitsienti past, issiqlik o'tkazuvchanligi yuqori. Olmos asboblarini charxlashda mikrometrning fraktsiyalari ichidagi qirralarning yaxlitlash radiusi ta'minlanadi, shuning uchun aniq ishlov berish uchun juda zarur bo'lgan deyarli mukammal o'tkir va tekis qirralarni olish mumkin.
Tabiiy olmoslarning kamchiliklari quyidagilardan iborat: xususiyatlarning anizotropiyasi, past kuchliligi, nisbatan past (700-750 ° C) issiqlikka chidamliligi va yuqori haroratlarda temir asosli qotishmalarga reaktivligi, shuningdek yuqori narx.
Tabiiy olmoslarning belgilangan xususiyatlari ularni samarali ishlatish sohasini aniqlaydi: rangli metallar va metall bo'lmagan materiallardan tayyorlangan qismlarni aniq qayta ishlash. Xususan, kesma chuqurligi 12-20 mikron bo'lgan metall nometall, xotira disklari va optoelektronik qismlarni qayta ishlashda 5-6 mikrondan iborat radiusli qirrali olmos asboblari ishlatiladi.
Tabiiy olmoslarning cheklangan zaxiralari hamda ularning yuqori narxi sintetik olmos texnologiyasini ishlab chiqishni taqozo etdi. Sintetik olmoslarni ishlab chiqarish shartlari uglerod (grafit, soot, ko'mir) o'z ichiga olgan olmos hosil qiluvchi materialga ta'sir qiladi. Ta'sir 60,000 atmosfera bosimida 2000-3000 °C haroratda sodir bo'ladi, bu uglerod atomlarining harakatchanligini va grafit tuzilishini olmos konstruktsiyasiga aylantirish imkoniyatini ta'minlaydi.
Kesish asboblari uchun sintetik olmoslar odatda polikristaldir. Mahalliy polikristalli olmoslarga (PCD) ASPC (karbonado) va ASB (ballalar) misol bo'la oladi. Polikristalli olmoslarning mikro qattiqligi o'rtacha tabiiy kristall (56-102 GPa) bilan bir xil, ammo uning PCD uchun o'zgarishi oralig'i kengroq. Sintetik balalar (ASB) va karbonado (ASPC) zichligi tabiiy olmosli yagona kristallarning zichligidan yuqori, bu ma'lum miqdordagi metall qo'shimchalar mavjudligi bilan izohlanadi.
Sintetik va tabiiy olmoslarni bir-biriga qarama-qarshi qilib bo'lmaydi, ular bir-birini to'ldiradi va ularning har biri o'zlarining maqbul qo'llanilish sohalariga ega. Sintetik va tabiiy olmoslarni temir o'z ichiga olgan materiallar va qotishmalarni qayta ishlashga tavsiya etilmaydi, bu esa qora metallar va olmoslarning katta fizik-kimyoviy yaqinligi bilan izohlanadi.
Tabiiy bor nitriti (BN) birikmalari mavjud emas. Bor nitridi sun'iy ravishda olingan modifikatsiyasini kristalli panjara turi bo'yicha grafitga o'xshash, vursit va kubikli bor nitridi (CBN) ga bo'linadi. BN ning zich modifikatsiyalari ishlab chiqarish texnologiyasi, tuzilishi va fizik-mexanik xususiyatlari bilan farq qiladi.