Конспект лекцій з дисципліни «Формування структури та властивостей сучасних інстру ментальних матеріалів»

 
 
В зависимости от химического состава, метода производства и области 
рационального применения инструментальные керамические материалы де-
лят на 4 группы. 
-
Оксидная («белая») керамика
– состоит на 90% из Al
2
O
3
с добавками MgO, 
ZrO
2
. Основные марки – ЦМ332, ВО-13 (Маркировка в соответствии с Евро-
стандартом – А
1
– 
pure ceramic
). Применяется для чистовой и получистовой 
обработки незакаленных сталей и серых чугунов. 
-
Оксидно-карбидная («черная») керамика
– состоит из смеси Al
2
O
3
(до 
60%), TiC (20…40%), ZrO
2
(20…40%), других карбидов тугоплавких метал-
лов: ВОК-60, ВОК-63. (Евростандарт – А
2
– 
mixed ceramic
). Процесс получе-
ния данной керамики более трудоемок, чем оксидной. По эксплуатационным 
свойствам оксидно-карбидная керамика занимает промежуточное положение 
между твердыми сплавами и оксидной керамикой. Добавки металлических 
соединений повышают вязкость и теплопроводность, снижают трещинообра-
зование и хрупкость, однако при этом снижается износостойкость. Приме-
няется для чистовой и получистовой обработки ковких, высокопрочных, от-
беленных модифицированных чугунов, закаленных сталей.
 
-
Оксидно-нитридная керамика
– на основе Si
3
N
4
или Al
2
O
3
с добавками TiN 
(например, инструментальный материал «картинит» ОНТ-20). Имеет мелко-
зернистую структуру. Применяется для получистовой обработки чугунов, 
чистовой или получистовой обработки (точения, фрезерования) закаленных 
сталей.
 
-
Нитридная (нитридокремниевая)
керамика
– на основе Si
3
N
4 
: силинит –Р, 
(Евростандарт – В – 
reinforced ceramic
). 
 
Составы основных типов режущей керамики, некоторые физико-
механические свойства, области применения представлены в табл.14,15. 

---

38 
38 
Таблица 14 – Состав и свойства керамики 
Марки керамики 
Состав 

и
,, 
ГПа 

, 
г/с
м
3
Сред-
ний 
размер 
зерен, 
мкм 
HRA, 
не ме-
нее 
О
к-
си
д-
на
я 
ЦМ332 (Россия) 
Al
2
O
3
– 99% 
MgO – 1% 
0,3-0,35 
3,88 
3,9 
91 
ВО-13 (Россия) 
Al
2
O
3
– 99% 
0,45-0,5 
3,96 
3,9 
92 
ВШ-75(Россия) 
Al
2
O
3
0,25-0,3 
3,98 
4,6 
91-92 
О
кс
ид
но
-
ка
рбид
на
я 
В-3 (Россия) 
Al
2
O
3
– 60% 
TiC – 40% 
0,6 
4,2 
94 
ВОК-60 (Россия) 
Al
2
O
3
– 60% 
TiC – 40% 
0,65-0,7 
4,3 
4,2 
94 
ВОК-71 (Россия) 
Al
2
O
3
– 60% 
TiC – 40% 
0,7-0,75 
4,5 
94 
О
кс
ид
- 
но
-нит
- 
ри
ая
ОНТ-20 (кортинит) (Россия) 
Al
2
O
3

60% 
TiN – 30% 
0,64 
4,3 
2,0 
90-92 
Ни
т-
рид
- 
на
я 
РК-30(силинит-Р) (Россия) 
Si
3
N
4
, Y
2
O
3
, TiC 
0,7-0,8 
3,3 
2,1 
94 
Таблица 15 – Области применения режущей керамики 
Марка
Состав
Область применения
Изготовитель
ВОК60
Al
2
O
3
+TiC
Чистовая и получистовая обработка закаленных (30-50 HRCэ) сталей, чугунов 
с малыми сечениями среза.
РОССИЯ
Кортинит Al
2
O
3
+TiN
Получистовая, чистовая обработка чугунов, в том числе в условиях прерыви-
стого резания, обработка жаростойких никелевых сплавов.
РОССИЯ
СС620
Al
2
O
3
+ZrO
2
Обработка чугунов с высокими скоростями резания, углеродистых и легиро-
ванных сталей.
SANDVIK Coromant 
(Швеция)
СС650
Al
2
O
3
+TiN+TiC Чистовая обработка с охлаждением для уменьшения тепловых деформаций.
SANDVIK Coromant 
(Швеция)
СС680
Si
3
N
4
+ Al
2
O
3
Черновая, прерывистая обработка чугунов, жаростойких никелевых сплавов.
SANDVIK Coromant 
(Швеция)
SN60
Al
2
O
3
+ZrO
2
Черновое и чистовое точение чугуна, чистовое точение стали
ГЕРМАНИЯ
Фирма «Фельдмюле»
SN80
Al
2
O
3
+ZrO
2
Черновая обработка стали, фрезерование чугуна.
ГЕРМАНИЯ
Фирма «Фельдмюле»
SN1
Al
2
O
3
+TiC
Точение и фрезерование твердых материалов, фрезерование чугуна, тонкое 
фрезерование стали.
ГЕРМАНИЯ
Фирма «Фельдмюле»
SL100
Al
2
O
3
+Si
3
Ni
Черновое точение, фрезерование серого чугуна и материалов с высоким со-
держанием никеля.
ГЕРМАНИЯ
Фирма «Фельдмюле»