Bi pêşkeftina zanist û teknolojiya nûjen re, her ku diçe bêtir materyalên endezyariyê yên bi serhişkiya bilind têne bikar anîn, di heman demê de teknolojiya zivirîna kevneşopî ne jêhatî ye an jî nikare bi tevahî hilberandina hin materyalên hişkiya bilind bi dest bixe.Karbîd, seramîk, PCBN û materyalên din ên amûrên superhard xwedan serhişkiya germahiya bilind, berxwedana libergirtinê û aramiya thermokîmyayî ne, ku ji bo qutkirina materyalên serhişkiya bilind şertê herî bingehîn peyda dikin, û di hilberînê de feydeyên girîng bi dest xistine.Materyalên ku ji hêla amûra superhard ve têne bikar anîn û strukturên wê û pîvanên geometrîkî hêmanên bingehîn in ku meriv zivirîna hişk pêk bîne.Ji ber vê yekê, meriv çawa materyalê amûrek serhişk hilbijêrin û strukturek amûrek maqûl û pîvanên geometrîkî sêwirîne ji bo bidestxistina zivirîna hişk a domdar girîng e!
(1) Karbîda çîmentokirî ya pêçandî
Li ser amûrên karbîd ên çîmentoyî yên bi hişkbûna baş, yek an jî çend qatên TiN, TiCN, TiAlN û Al3O2 bi berxwedana liberxwedanê baş bi kar bînin, û qalindahiya pêlê 2-18 μ m ye.Bi gelemperî xwedan guheztinek germî ya pir kêmtir e li gorî substrata amûrê û materyalê perçeya xebatê, ku bandora germî ya binê amûrê qels dike;Ji aliyek din ve, ew dikare di pêvajoya qutkirinê de xitimandin û adhezîbûnê bi bandor baştir bike û hilberîna germa birrîna kêm bike.
Her çend pêlava PVD gelek feydeyan nîşan dide, hin pêlavên wekî Al2O3 û elmas mêl dikin ku teknolojiya kişandina CVD qebûl bikin.Al2O3 celebek pêçek e ku bi berxwedana germê ya bihêz û berxwedana oksîdasyonê ye, ku dikare germahiya ku bi qutkirina ji amûra taybetî ve hatî çêkirin veqetîne.Teknolojiya pêlava CVD dikare avantajên pêlavên cûrbecûr jî yek bike da ku bandora qutkirinê ya çêtirîn bi dest bixe û hewcedariyên jêkirinê bicîh bîne.
Li gorî amûrên karbîd ên çîmentoyî, amûrên karbîd ên çîmentokirî yên pêçandî di hêz, serhişkî û berxwedana kişandinê de pir çêtir bûne.Dema ku perçeya xebatê bi serhişkiya HRC45 ~ 55 dizivirîne, karbîdê çîmentoyê bi lêçûn kêm dikare zivirandina bi leza bilind pêk bîne.Di salên dawî de, hin hilberker bi baştirkirina materyalên xêzkirinê û awayên din performansa amûrên pêçandî çêtir kirine.Mînakî, hin çêker li Dewletên Yekbûyî û Japonya materyalê pêvekirina AlTiN-ê ya Swîsreyê û teknolojiya patenta pêçandî ya nû bikar tînin da ku pêlên pêçandî bi serhişkiya bi qasî HV4500 ~ 4900 hilberînin, ku dikare pola mirinê ya HRC47~58 bi leza 498,56 m/min bibire. .Dema ku germahiya zivirînê heya 1500 ~ 1600 ° C be, hişkahî dîsa jî kêm nabe û oxidize.Jiyana karûbarê tîrêjê çar qat ji tîrêja pêçandî ya gelemperî ye, di heman demê de lêçûn tenê% 30 e û adhesion baş e.
(2) Seramîk
Bi pêşkeftina domdar a pêkhate, avahî û pêvajoya zextê, nemaze pêşkeftina nanoteknolojiyê, materyalên amûrê seramîk gengaz dike ku amûrên seramîk hişk bikin.Di pêşerojek nêzîk de, seramîk dibe ku bibe sedema şoreşa sêyemîn di birrîna piştî pola-leza bilind û karbîda çîmentoyî de.Amûrên seramîk xwedî avantajên serhişkiya bilind (HRA91 ~ 95), hêza bilind (hêza çewisandinê 750 ~ 1000MPa), berxwedana lixwekirina baş, aramiya kîmyewî ya baş, berxwedana adhesionê ya baş, hevsengiya kêşanê ya kêm û bihayê kêm hene.Ne tenê ew, amûrên seramîk jî xwedan hişkiya germahiya bilind e, ku di 1200 ° C de digihîje HRA80.
Di dema birrîna normal de, amûra seramîk xwedan domdariyek pir zêde ye, û leza birrîna wê dikare 2 ~ 5 carî ji ya karbîdê çîmentoyî mezintir be.Ew bi taybetî ji bo makînekirina materyalên serhişkiya bilind, qedandin û makîna bi leza bilind maqûl e.Ew dikare cûrbecûr pola hişk û hesinê hişkkirî bi serhişkiya heya HRC65 bibire.Bi gelemperî seramîkên bingehîn ên alumina, seramîkên li ser bingeha silicon nitride, cermets û seramîkên hişkkirî yên whisker têne bikar anîn.
Amûrên seramîk ên li ser bingeha Aluminayê ji karbîdên çîmentoyî xwedan hişkiya sor bilindtir in.Bi gelemperî, keviya birrîna dê di bin şert û mercên qutkirina bilez de deformasyona plastîk çê neke, lê hêz û hişkiya wê pir kêm e.Ji bo ku dijwarî û berxwedana bandora wê baştir bike, tevliheviya ZrO an TiC û TiN dikare were zêdekirin.Rêbazek din jî lê zêdekirina mûçikên karbîd ên metal an silicon paqij e.Ji bilî serhişkiya sor a bilind, seramîkên bingeha silicon nitride jî xwedan hişkiya baş e.Li gorî seramîkên bingehîn ên alûmînayê, kêmasiya wê ev e ku di dema çêkirina pola de hilberandina belavbûna germahiya bilind hêsan e, ku cilê amûrê giran dike.Seramîkên li ser bingeha silicon nitride bi gelemperî ji bo zivirîna navbirî û rijandina hesinê gewr têne bikar anîn.
Cermet celebek materyalê karbîd-ê ye, ku tê de TiC qonaxa dijwar a sereke ye (0,5-2 μm) Ew bi girêdanên Co an Ti re têne hev kirin û dişibin amûrên karbîd ên çîmentoyî, lê têkiliyek wan kêm e, lêkdanek baş û baş e. berxwedana wear.Ew dikare li gorî karbîda çîmentokirî ya kevneşopî germahiya birrîna bilindtir bisekine, lê ew ji berxwedana bandorê ya karbîdê çîmentoyî, hişkbûna di dema birrîna giran û hêza di leza kêm û xwarina mezin de kêm e.
(3) Boron nitride Kubic (CBN)
CBN di serhişkî û berxwedana liberxwedanê de tenê ji almasê re duyemîn e, û xwedan serhişkiya germahiya bilind a hêja ye.Li gorî seramîkê, berxwedana wê ya germê û aramiya kîmyewî hinekî xizan e, lê hêza wê ya bandor û performansa dijî-perçiqandinê çêtir e.Ew bi berfirehî ji bo qutkirina pola hişk (HRC ≥ 50), hesinê gewr pearlitic, hesinê sar û superalloy tê sepandin.Li gorî amûrên karbîd ên çîmentoyî, leza qutkirina wê dikare bi yek rêzek mezinahiyê were zêdekirin.
Amûra hevedudanî ya nîtrîda kubî ya polîkrîstalîn (PCBN) ya bi naveroka CBN-a bilind xwedan serhişkiya bilind, berxwedana lixwekirina baş, hêza pêçandî ya bilind û hişkiya bandorek baş e.Dezawantajên wê îstîqrara germî ya nebaş û bêhêziya kîmyewî ya kêm e.Ew ji bo birrîna alloyeyên berxwedêr ên germê, hesin rijandin û metalên ziravkirî yên bingeh-hesin minasib e.Naveroka perçeyên CBN di amûrên PCBN de kêm e, û hişkiya amûrên PCBN yên ku seramîk wekî girêdan bikar tînin kêm e, lê ew aramiya germî ya xizan û bêhêziya kîmyewî ya kêm a maddeya berê çêdike, û ji bo birrîna pola hişkkirî maqûl e.
Dema ku hesinê gewr û pola hişkkirî dibirin, amûra seramîk an amûra CBN dikare were hilbijartin.Ji ber vê yekê, divê analîza kalîteya lêçûn-fêdeyê û pêvajoyê were kirin da ku were destnîşankirin ka kîjan hilbijêrin.Gava ku serhişkiya birrîna ji HRC60 kêmtir e û rêjeya xwarinê piçûk tête pejirandin, amûrek seramîk bijarek çêtir e.Amûrên PCBN ji bo qutkirina perçeyên xebatê yên bi serhişkiya ji HRC60 mezintir in, nemaze ji bo makînasyona otomatîk û makînasyona bi rastbûna bilind.Digel vê yekê, stresa mayî ya li ser rûyê perçeya xebatê piştî qutkirina bi amûra PCBN di heman demê de ji ya amûra seramîk a di bin rewşa heman cilê de jî bi îstîqrar e.
Dema ku amûra PCBN-ê ji bo zuwakirina pola hişkkirî tê bikar anîn, divê prensîbên jêrîn jî bêne şopandin: bi şertê ku hişkiya amûra makîneyê destûrê dide, kûrahiya birrîna mezin hilbijêrin, da ku germahiya ku li devera birrîna çêdibe nerm bibe. metala li pêşiya keviya herêmî, ku dikare bi bandor li ser amûra PCBN kêm bike.Digel vê yekê, dema ku kûrahiyek birrîna piçûk bikar tînin, divê ev jî were hesibandin ku guheztina germî ya belengaz ya amûra PCBN dikare germa li devera birrîn pir dereng bike ku belav bibe, û devera şûştinê jî dikare bandora nermkirina metalê ya eşkere çêbike, Kêmkirina lixwekirina keviya birrîna.
2. Struktura blade û pîvanên geometrîkî yên amûrên superhard
Diyarkirina maqûl ya şikil û pîvanên geometrîkî yên amûrê pir girîng e ku meriv bi tevahî performansa birrîna amûrê bide lîstin.Di warê hêza amûrê de, hêza tîrêja amûrê ya cûrbecûr şeklên tîrêjê ji bilind heya nizm ev e: dor, 100 ° elmas, çargoşe, 80 ° elmas, sêgoşe, 55 ° elmas, 35 ° elmas.Piştî ku materyalê tîrêjê hate hilbijartin, şeklê tîrêjê bi hêza herî bilind tê hilbijartin.Pêlên zivirîna hişk jî divê bi qasî ku pêkan mezin bibin werin hilbijartin, û makînasyona hişk divê bi tîrêjên tîrêjê yên tîrêjê yên dorhêl û mezin were kirin.Radyoya kemera tîpê dema ku diqede 0,8 e.
Çîpên pola yên hişkkirî rîpên sor û nerm in, bi ziravbûna mezin, bi hêsanî têne şikandin û negirêdayî ne.Rûyê birrîna pola hişkkirî qalîteya bilind e û bi gelemperî berhevkirina çîpê çê nake, lê hêza birrîna mezin e, nemaze hêza birrîna radial ji hêza birrîna sereke mezintir e.Ji ber vê yekê, amûr divê goşeyek pêşîn a neyînî (biçe ≥ - 5 °) û goşeyek paşde ya mezin (ao=10°~15°) bikar bîne.Goşeya guheztinê ya sereke bi hişkiya amûra makîneyê ve girêdayî ye, bi gelemperî 45 ° ~ 60 °, da ku kêşeya kar û amûrê kêm bike.
Dema şandinê: Feb-24-2023