Қазақстан республикасы білім жəне ғылым министрлігі

64
Алмастың, аспаптық  материал  ретінде  кемшілігі  төменгі  жылуға
төзімділігін (800
0
С) жəне  жоғары  морттығын (σ
μ
=0,3…0,6ГПа) айтуға  болады,
бұл жоғары қатаңдықты жəне дірілге төзімділікті станоктарды қолдануды талап
етеді.
Кесу  құралдарын  жасауға  табиғи  жəне  жасанды  алмастарды  қолданады.
Жасанды алмасты жоғары қысымда (~1000ГПа) жəне температурада (~2500
0
С)
ұстамдылығы  микросекундтан  оншақты  секундқа  дейін, графиттен  жасайды
(синтездейді). Осы  жағдайда  графиттің  гексоганалдық  торының  тығыздығы
табиғи  алмасқа  тəн  жоғары  құрылымдық  куб  торына  ауысуы  болады. Табиғи
жəне  жасанды  алмастардың  кристалдық  торларының  параметрлері  бірдей,
жақын химиялық жəне физика-механикалық қасиеттерге ие.
Бірақта  жасанды  алмастар  арзан, сонымен  қатар  жасанды  алмастардың
қасиеттерін, жасалуының  технологиялық  процестерінің  параметрін  өзгерте
отырып  реттеуге  болады. Сондықтанда  оларды  техникада  көп  қолданады
(барлық қолданатын алмастардың 90% жасанды).
Өндірісте  жасанды  алмастарды  ұнтақ (монокристалдар) ретінде,
поликристалл  түрінде (ГОСТ 9206-80) жəне  композициялық  материал  ретінде
шығарады.
Алмас  ұнтақтары  көбіне  абразивті  құралдарды  жасауға  қолданылады.
Жүзді құралдарды жасауға жасанды алмастың поликристалдары қолданылады,
оның ішінде көп тарағандар баллас, карбонад жəне карболит.
Жасанды жолмен алынған поликристалдар, жүзді құралдарда қолданатын
монокристалдарға  қарағанда  артықшылығы  бар. Біріншіден  құралға  орнатуын
жеңілдендіретін, үлкен  размерлі (диаметрі 8 мм  дейін). Екіншіден  бірыңғай
түйіршік  құрамды  поликристалдардың  физика-химиялық  қасиеттерінің
анизотропиясы. Поликристалдарда  алмастық  емес (карбидтік  жəне  графиттік)
түйіршік  аралық  фазасына  байланысты  материалда  жоғары  электр  өткізгіштік
қасиет  бар.  поликристалдардың  нұсқалған  маркілері  қаттылығы  жағынан
табиғи алмастың монокристалдарына жақын, ал иілуге беріктігі жағынан одан
2…3 есе артық.
Жасанды  алмас  поликристалдарынан  жасалған  құралдар  титан
қорытпаларын, жоғарыкремнийлі 
алюминий
қорытпаларын,
шыныпластиктерді, минералокерамиканы, композициялық  жəне  басқа
материалдарды  өңдеуде  жоғары  кескіштік  қасиеттерін  көрсетеді. Олардың
төзімділігі  қаттықорытпалы  құралдардың  төзімділігінен  едəуір  көп. Бұл жерде
беткі қабаттың сапасы мен жоғары дəлдігі қамтамасыз етіледі. Бірақта алмастан
жасалған құралдар, негізі темір қорытпаларды өңдеуде тиімсіз, өйткені жоғары
химиялық  белсенділік  көрсетеді. Осының  нəтижесінде  жоғары  кесу
температурасында алмас құрал қарқынды тозады.
Құралдардың  тозуға  төзімділігін  жоғарылату  əдістері.  Қазіргі  кезде
құралдың  кескіш  қасиеттеріне  жоғары  талаптар  қойылады, əсіресе  ЧПУ
станоктарына  жəне  иілгіш  өндірістік  кешендерге  арналған  құралдардың.
Күрделі  қоспалау  тəсілімен  құралдың  тозуға  төзімділігін  көтерудің  дəстүрлі
əдістері  өзінің  мүмкіншіліктерін  тауысты. Осыған  байланысты, құралдың
жұмыс  бетінде  белгіленген  қасиеттері  бар  үстіңгі  жұқа  қабат  орнатуға

65
негізделген, тозуға  төзімділікті  көтеру  əдістері  жасалуда  жəне  өндіріске
енгізілуде. Бұның ішінде ең көп тарағаны химия термиялық өңдеу жəне тозуға
төзімді жабуларды жасау.
Химия  термиялық  əдістері (цианилеу, азоттау, немесе  нитроцементтеу,
борлау жəне т.б.) болаттан жасалған құралдардың химиялық құрамы мен беткі
қабаттың  қасиеттерінің  өзгеруі  болатын  өңдеулердің  түрін  көрсетеді. Бұл
өзгерістер сыртқы ортадан əртүрлі элементтердің болатқа араласу нəтижесінде
болады.
Аталған  əдістердің  ішіндегі  кеңінен  тарағаны  цианилеу, құралдың
бетіндегі  қабатты  көміртегі  мен  азотпен  бір  уақытта  қанықтыру. Цианилеу
термиялық  өңдеу  мен  соңғы  қайраудан  соң  жасалынады. Цианилеуден  кейін
жоғары қаттылықты   70НРС, сондайақ  жылуға төзімділігі  мен  тозуға төзімді,
20…30мкм  қалыңдықты  қабат  аламыз. Цианиленген  қабаттың, өңделетін
материалға  қарағанда  үйкеліс  коэффициенті  аз. Осының  салдарынан
цианиленген құралдардың төзімділігі 1,5…2 рет өседі.
Аспаптық  материал  бетіне  жабу  жағу, оның  бетінде  негізінің  қажетті
деген  қасиеттерінің  жаңа  кешенін  орнату. Бұл  бағыт  құралдың  төзімділігін
көтерудегі  маңызды  мəселе  болып  саналады. Кесу  құралының  жұмыс  бетінде
жабу  орнату  əдістерінің  көптеген  саны  бар. Соның  ішінде  кеңінен  тараған
əдістері: бу  мен  газ  фазасы  мен  вакуумды-плазмалық  жабулардың  химиялық
отыруы.
Газдық  фазадан  химиялық  отыру  əдісінде (алған  аты  ГТ) газ  тəріздес
қосылыстардың  қатты  тұнбаға  айналуы. Құралдың  температурасы  жоғары
(1000…1100
0
С), жоғары  температуралық  əдіс  болғандықтан  тек  қана  қатты
қорытпаларға  жабу  орнату  үшін  ғана  жарайды. Бұл  əдіспен  қатты
қорытпалардан  жасалған  көпжақты  тілімшелерге  жабу  орнатуға  болады.
Көпжақты  тілімшелердің  жартысынан  астамы  тозуға  төзімді  жабулармен
шығарылады. Жабуға материал болады:   TiC, TiN, TiCN, ZrN, HfC, MoC, MoN,
CrN, TaN жəне басқалар.
Вакуумды-плазмалық  əдістердің (КИБ  əдісі - жабу  беті  буланып
вакуумдағы плазмалық фазадан құрал бетін иондық атқылау, РЭП əдісі – жабу
бетінің  вакуумда  электрондысəулелік  плазмалық  реактивті  отыруы)
технологиялық  мүмкіндіктері  көп. Бұл  əдістерде  етек  жағындағы  температура
төмен (~450
0
С) болғандықтан, əдісті қатты қорытпалар мен тезкескіш болаттан
жасаған  құралдардың  бетін  жабуға  қолдануға  болады. Қазіргі  күні  көптеген
отандық кəсіпорындарда КИБ əдісімен беттерді жабу «Болат» қондырғысының
көмегімен іске асады. Ол жерде тілімшелер мен өстік құралдардың бетіне жабу
жағуға болады (бұрғы, бұрандаойғыш, зенкерлер, ұңғылағыштар жəне т.б.).
Бет жабуының оңтайлы қалыңдығы, негізгі материалдың қасиетіне, жағу
əдісіне  жəне  жағылатын  материалға  байланысты 8…12мкм  болады. Жабулар
бір  немесе  көп  қабатты  болады. Көп  қабатты  болған  жағдайда  төменгі
қабаттары  илемді  титан  мен  молибден  карбидтерінен, жоғарғы  қабаттары
қаттырақ титан нитридтері мен керамикадан жасалады.

66
Тəжірибеде  көргеніміздей, тозуға  төзімді  жабулы  құралдарды  қолдану,
олардың төзімділігінің 2...3 рет қолданылады, ал кесу күші мен температурасы
20…30% төмендейді.
Нег.: 1
[ 73-89], 2 [ 74-79]
Бақылау сұрақтары:
1. Жүзді құралдарды жасауға арналған аспаптық материалдар.
2. Жоғарықаттылықты материалдар (СТМ)..
3. Құралдардың төзімділігін көтеру əдістері.

жүктеу/скачать 1.58 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: