Tworzywa cermetalowe przeznaczone na ostrza narzędzi skrawających

• Autorzy: Jaworska L. , Smuk B. , Królicka D. , Wszołek J.

Warianty tytułu

EN

Cermetals for cutting edges

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Z uwagi na plastyczność i twardość cermetale można umieścić pomiędzy węglikami spiekanymi a ceramiką skrawającą. Dzięki małemu powinowactwu do stali i odporności na utlenianie w podwyższonych temperaturach cermetale wykazują znacznie lepsze własności skrawne oraz znakomitą odporność na zużycie adhezyjne i dyfuzyjne w porównaniu z węglikami spiekanymi. Jako podstawowe składniki spiekanych cermetali wybrano: TiC, Ti(CN), Mo2C oraz Ni i Mo. Wstępne próby spiekania prowadzono dla mieszanek z Ti(CN) w atmosferze azotu, argonu i w próżni, natomiast dla mieszanek z TiC zastosowano atmosferę argonu i próżnie. W wyniku przeprowadzonych badań wstępnych wybrano następujący skład materiału: 55% masy TiC oraz mieszaninę proszków Ni i Mo. Uzyskano materiał praktycznie bezporowaty, o twardości HV1 18,2 GPa. Badania użytkowe płytek wykonanych z materiału z TiC potwierdzają możliwość zastosowania tego materiału do celów skrawania. Przedstawiono wyniki wstępnych prób otrzymania materiału o strukturze gradientowej. Materiał gradientowy zapewnia narzędziu skrawającemu twardą, odporną na zużycie ścierne warstwę powierzchniową i mniej kruchy, wytrzymały korpus. Zastosowanie materiałów gradientowych jest korzystne także ze względów ekonomicznych oraz ułatwia połączenie płytek z cermetalu z korpusem narzędzi drogą lutowania. Materiały gradientowe zagęszczano dwoma sposobami: metodą sedymentacyjną oraz metodą warstwowego zasypywania mieszanek proszków o zróżnicowanym składzie fazowym. Przedstawiono analizę makro- i mikrostruktury otrzymanych cermetali oraz zmiany twardości wzdłuż przekroju tych materiałów.

EN

Cermetals have very good plasticity and high hardness. Properties of these materials are placed between carbides and cutting ceramics. Due to their low chemical affinity to steel and the resistance for high temperatures oxidation of cermetals have better cutting properties than carbides. Application of cermet inserts guarantees the high quality of machining surface (low roughness). Cermets could be used in ,,dry cutting" process. Materials were sintered at Nz, Arj and vacuum atmospheres at various temperatures. For these researches were used: TiC, TiCN, Mo2C (Tables 1, 2). These materials have low porosity of about 0.05% (Fig. 2). Material with 55 wt.% of TiC and 45 wt.% of (Ni+Mo) has hardness of HV1 18.2 GPa (Tab. 3). Material is characterized by high wear resistance similar to Al2O3 compacts, which was measured on the special IOS apparatus. Cutting inserts were prepared using these cermetals. Wear land width VBB, cutting time, tools live are tested. The 45 steel was machining. Wear land of this inserts VBg = 30 was reached after 12 min (Tab. 4). TiC grains have significant influence on the tutting process. In the future works the finer grains of TiC powders are needed. In this moment material has properties predisposition for cutting tool applications. The functionally graded materials (FGM) were prepared by the layers pressing method (Fig. 1) and the sedimentation method. Functionally graded cermetals have more amount of hard phase in the surface layer and lower participation of this phase in the body frame. FGM secure obtaining of tools (inserts) with hard wear resistance surface layer and the ductile body frame. The gradient of hardness measurement is presented in Figure 4. The functionally graded materials have high porosity. It is a result of various content and conditions of sintering for its layers.

Słowa kluczowe

PL

cermetal; narzędzie skrawające; materiał gradientowy

EN

cermetal; cutting edge; graded matarial

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 5, nr 3
• Strony: 21--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Jaworska L.

• Instytut Obróbki Skrawaniem, ul. Wrocławska 37a, 30-011 Kraków

autor

Smuk B.

• Instytut Obróbki Skrawaniem, ul. Wrocławska 37a, 30-011 Kraków

autor

Królicka D.

• Instytut Obróbki Skrawaniem, ul. Wrocławska 37a, 30-011 Kraków

autor

Wszołek J.

• Instytut Obróbki Skrawaniem, ul. Wrocławska 37a, 30-011 Kraków

Bibliografia

• [1] Dobrzański L., Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo, WNT, Warszawa 2002.
• [2] Oczoś K., Cermetale - charakterystyka, zakres zastosowań i szlifowanie, Mechanik 1995, 2, 37-44.
• [3] Tsuda K. i in., Technical Report „Sumitomodenki” 1995, 147, 71.
• [4] CERMET (cermetale) - wydajna i ekonomiczna obróbka dokładna i wykańczająca, Artykuły promocyjne firmy SUMITO ELECTRIC, Mechanik 1998, 4.
• [5] Artykuły promocyjne firmy ISCAR: CERMET - nowe płytki i narzędzia do obróbki powierzchni o małych średnicach, ISCAR, 2000.