Untersuchungen an keramischen Schneidstoffen

توسعه در زمینه مواد برش با پیگیری هزینه های تولید کمتر و زمان تولید کوتاه تر تعیین می شود. این بدان معنی است که تلاش می شود مواد برشی ایجاد شود که برای استفاده در سرعت های برش بالا و سطح مقطع متوسط ​​برش مناسب باشد. نیاز به مقاومت در برابر سایش بالا و سختی دمای بالا تا حد زیادی توسط مواد برش سرامیکی برآورده می شود. توسعه آنها در سالهای اخیر به قدری پیشرفت کرده است که از طریق استفاده از برش، فراتر از مرحله آزمایش اول راه خود را در عمل پیدا کرده اند. همچنین سرامیک ها از نظر محدوده سرعت، قدرت نصب شده و استحکام در طراحی ماشین آلات مدرن در معرض افزایش تقاضا هستند، آگاهی دقیق از عملکرد این مواد برش از اهمیت بالایی برخوردار است. 6 2. ترکیب و خواص سرامیک های برش در مقایسه با مواد برش معمولی، سرامیک ها ترکیب کاملاً متفاوتی دارند. جدول 1 مهم ترین اجزای مواد مختلف ابزار را فهرست می کند. در برش سرامیک، کاربیدهای فلزات سنگین با یک ماده سخت اکسیدی، عمدتاً اکسید آلومینیوم Ab03 جایگزین می شوند، در حالی که چسب فلزی تقریباً به طور کامل ناپدید می شود. سرامیک‌های کاملاً اکسیدی تقریباً به طور کامل از اکسید آلومینیوم متخلخل تشکیل شده‌اند. مزیت خاص اکسیدهای زینتر بی اثر بودن آنها نسبت به آهن است [11; 22] و مقاومت بالای آن در برابر حرارت، اما چقرمگی نسبتا کم آن در مقایسه با سایر مواد برش دارای یک نقطه ضعف است. در سال های اخیر، انواع سرامیکی به میزان بیشتری توسعه یافته است که علاوه بر اجزای اکسیدی، دارای نسبت بیشتری از کاربیدهای فلزات سنگین نیز می باشد. به این ترتیب، چقرمگی سرامیک را می توان بدون کاهش قابل توجهی در مقاومت سایش بهبود بخشید.

Die Entwicklung auf dem Gebiet der Schneidstoffe wird durch das Streben nach geringeren Fertigungskosten und kürzeren Fertigungszeiten bestimmt. Das heißt, man versucht Schneidstoffe zu schaffen, die für eine Anwendung bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und mittleren Spanquerschnitten geeignet sind. Die Forderung nach einer hohen Verschleißfestigkeit und Warmhärte wird durch die keramischen Schneidstoffe weitgehend erfüllt. Ihre Entwicklung ist in den letzten Jahren soweit fortgeschritten, daß sie über das erste Versuchsstadium hinaus Da durch den Einsatz der Schneid­ schon Eingang in die Praxis gefunden haben. keramik auch an die Konstruktion moderner Werkzeugmaschinen erhöhte Anforderungen hinsichtlich Drehzahlbereich, installierter Leistung und Starrheit gestellt werden, ist die genaue Kenntnis der Leistungsfähigkeit dieser Schneid­ stoffe von großer Bedeutung. 6 2. Zusammensetzung und Eigenschaften der Schneidkeramik Gegenüber den herkömmlichen Schneidstoffen besitzt die Keramik eine voll­ kommen andere Zusammensetzung. In Tab. 1 sind die wichtigsten Bestandteile der verschiedenen Werkzeugbaustoffe aufgeführt. An die Stelle der Schwer­ metallkarbide tritt bei der Schneidkeramik ein oxydischer Hartstoff, meist Alu­ miniumoxyd Ab03, während der metallische Binder fast ganz verschwindet. Die rein oxydischen Keramiksorten bestehen nahezu vollständig aus gesintertem Aluminiumoxyd. Der besondere Vorteil der Sinteroxyde ist ihre Reaktions­ trägheit gegenüber Eisen [11; 22] und ihre hohe Warmfestigkeit, nachteilig wirkt sich dagegen ihre gegenüber den anderen Schneidstoffen relativ geringe Zähigkeit aus. In den letzten Jahren sind in stärkerem Umfang Keramiksorten entwickelt worden, die neben den oxydischen Bestandteilen auchgroßere Anteile von Schwer­ metallkarbiden enthalten. Auf diese Weise konnte die Zähigkeit der Keramik verbessert werden, ohne die Verschleißfestigkeit wesentlich zu beeinträchtigen.