Керамічний інструментальний матеріал

Изобретение относится к инстру ментальной керамике. Материал предназначен преимущественно для повышенных скоростей резачия сырых и закаленных сталей. Для повышения износостойкости в области высокоскоростного резания в состав инструментального материала, содержащего TiN, A1N, A 1 Z O 3 и Y z 0 9 , дополнительно введен TiO 2 при следующем соотношении компонентов, мас.%: A1N 8-17,5\ A l t 0 3 2-50; TiCX, 0,5-20; Y^O, 2-10; TiN остальное. Износостойкость до износа режущей кромки 0,4 мм при обработке стали 45 (НВ 196-210) составляет 68110 мин (скорость резания 300 м/мин; подача 0,1 мм/об; глубина 1 м м ) . а 1 табл. 5 I Изобретение относится к инструментальной керамике на основе тугоплавких соединений и может найти применение для резания и фрезерования чугунов, сырых и закаленных сталей. Целью изобретения является повышение износостойкости материала в области высокоскоростного резания. Для получения материала компоненты, входящие в его состав, совместно размалываются в жидкой среде. Полученная смесь высушивается и подвергается горячему прессованию в графитовых пресс-формах при температуре 1?00+50°С, давлении 25+5 МПа и временя выдержки 10±5 мин. После охлаждения пресс-формы проводят дополнительный отжиг при температуре 1400+50°С в течение 2 ч. 7-89 Количество оксида и нитрида алюминия определяется областью существования алюмооксинитридных фаз в системе AlN-Al^Oj, определяющих особенности уплотнения материала при температуре горячего прессования. Содержание оксида иттрия опредеим* ляется минимальным количеством обрагзующейся в процессе горячего прессо— вания вторичной тугоплавкой межзеренной стеклофазы XY^ 0, •'УА1 2 0 3 , способствующей уплотнению и при последующем отжиге кристаллизуется в алюмоиттриевый гранат (3Y 2 0 5 •5А1 2 0 3 ), Наличие этой межзеренной фазы повышает износостойкость материала при повышении скоростей резания. Содержание оксида титана определяется количеством кислорода, образую со С© 3 146091 щего твердый раствор на основе нитритава при скоростном резании представда титана (предельная растворимость лено в таблице. кислорода 12%). Образование такого Преимущество нового материала затвердого раствора повышает дефектключается в том, что повышение изноность структуры нитрида титана, спосостойкости позволяет интенсифицисобствуя процессу спекания при горяровать обработку металлов и сплавов чем прессовании и, следовательно обза счет повышения скорости резания. разованию плотной структуры материала, способного работать при повышен- IQ ных скоростях резания. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Горячим прессованием получают Керамический инструментальный маквадратные заготовки, которые прдвертериал, содержащий нитриды титана и гаются механической обработке алмазалюминия, оксиды алюминия и иттрия, ным инструментом для получения не15 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, пёретачиваемых режущих пластин 12,7* с целью повышения износостойкости »12,7*3,5 мм. в области высокоскоростного резания, Износостойкость режущих пластин он дополнительно содержит окснд тииз материалов различных составов оптана при следующем соотношении комределяют по времени работы режущей 20 понентов, мас,%: керамики до затупления 0,4 мм при точении стали 45 (подача 0,1 мм/об Нитрид алюминия 8-17,5 глубина 1 мм и скорость резания Оксид алюминия 2-50 300 м/нин). Оксид иттрия 2-Ю Оксид титана " 0,5-20 Сопоставление стойкости инстру25 Нитрид титана Остальное ментальных материалов различного сосСостав Содержание компонентов, мас.% TIN 1 2 3 A1N 70 50 20 2 20 50 45 25 0,5 15 20 10 5 2 15 5 Извест ный 17,5 10,0 8,0 10 Износостойкость режущей кромки до износа 0,4 мм при скорости 300 м/мин, мин 82 110 68 40 (Si,N« Редактор Г.Мельникова Составитель Н.Соболева Техред М.Дидык " Корректор В.Гирняк Заказ 229/ДСП Тираж 439 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCF 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101