CERMETALE I SPIEKI CERAMICZNE.
Spieki ceramiczne – powstają w wyniku prasowania i spiekania w temperaturze 1500-2000°C sproszkowanych tlenków aluminium wraz z niewielkimi dodatkami magnezu i tlenku krzemu.
Cechy charakterystyczne:
Kolor: Biały
Zalety:
- duża twardość, ok. 2400 HV3, dla porównania węgliki nie powlekane ok. 1790 HV3, (Vickersa)
- duża odporność na ścieranie,
- duża odporność na wysoką temperaturę do 1200°C,
- duża wytrzymałość na ściskanie,
- przy nagrzewaniu nie utleniają się,
- nie wykazują skłonności do tworzenia się narostu,
- można stosować prędkości skrawania 2-4 krotnie większe od prędkości stosowanych przy skrawaniu płytkami z węglików spiekanych.
Wady:
- gorsze własności wytrzymałościowe w porównaniu z węglikami spiekanymi (wytrzymałość na zginanie 2-3 razy niższa niż węglików spiekanych, niska wytrzymałość na rozciąganie i udarność),
- skomplikowany proces technologiczny.
Cermetale – są to spieki ceramiczno-metalowe, powstają w wyniku spiekania proszków ceramicznych (tlenek aluminium) z metalowymi, takimi jak:
- węglik tytanu (cermetal tytanowy- twardość większa od twardości węglików spiekanych),
- węglik wolframu (cermetal wolframowy), po spiekaniu mają kolor czarny,
- chrom molibden, nikiel,
Cermetale charakteryzują się:
- lepszymi własnościami wytrzymałościowymi w porównaniu ze spiekami ceramicznymi,
- lepszym przewodnictwem cieplnym od węglików spiekanych.
Zastosowanie spieków ceramicznych oraz cermetali do obróbki średnio dokładnej i dokładnej, żeliwa szarego, twardego żeliwa stopowego, i stali hartowanej w warunkach bardzo spokojnej bez udarowej pracy ostrza na obrabiarkach sztywnych, szybkobieżnych odpornych na drgania.
DIAMENT, MATERIAŁY POLIKRYSTALICZNE, STELITY.
Stelity – są to lane stopy zawierające: kobalt, chrom, wolfram, żelazo, węgiel, nikiel i wanad.
a) charakteryzują się własnościami pośrednimi, między stalą szybkotnącą a węglikami spiekanymi,
- twardość stelitów wynosi około 61 HRC,
- są odporne na ścieranie,
- własności skrawania obniżają się w temperaturze 700-800°C,
- nie wymagają obróbki cieplnej,
- mają mały współczynnik tarcia,
- odznaczają się dużą odpornością na działanie chemiczne (szczególnie kwasu siarkowego, zarówno na zimno, jak i na gorąco),
b) są wykorzystywane do napawania ostrzy narzędzi, wykonuje się z nich również małe noże wstawiane.
Diament – jest minerałem, naturalną odmianą węgla o regularnym układzie,
a) charakteryzuje się:
- największą odpornością na ścieranie,
- największą twardością (nie jest jednakowa we wszystkich kierunkach),
- małym współczynnikiem tarcia,
- powyżej 1700°C przechodzi w grafit,
b) zastosowanie
- do obróbki wykańczającej przedmiotów wykonanych z metali nieżelaznych i ich stopów (aluminium, brąz, stopy łożyskowe),
Żelazo w podwyższonych temperaturach przyspiesza grafityzację diamentu, czyli jego przechodzenie od krystalicznej postaci węgla do postaci niekrystalicznej czyli do postaci grafitu, co znacznie przyspiesza zużycie ostrza.
- do obróbki gumy, fibry, ebonitu, bakielitu, papieru,
- do profilowania ściernic,
- do wyrobu ściernic, pilników,
Supertwarde materiały polikrystaliczne – produkowane są na bazie syntetycznego diamentu i azotku boru. Materiały te powstały dzięki rozwojowi techniki wysokich ciśnień i wysokich temperatur.
Materiały te można podzielić na dwie grupy:
- materiały oparte na sztucznym diamencie, nazywane krótko karbonado, stosuje sieje do obróbki metali nieżelaznych, węglików spiekanych, tworzyw sztucznych,
- materiały oparte na azotku boru o twardości zbliżonej twardości diamentu zwane kompozytami, stosuje sieje do obróbki stali, żeliw i stopów trudno obrabialnych.
Z materiałów supertwardych nie wykonuje się całych płytek, gdyż są bardzo drogie lecz małe wkładki, które wlutowuje się do płytki. Narzędzia z ostrzami wykonanymi z supertwardych materiałów polikrystalicznych stosuje się do wykańczającej obróbki części maszyn z dużymi prędkościami skrawania przy małych głębokościach i posuwach.