Хэт хатуу материалын найрлагын шинж чанарын хэрэглээ. Хэт хатуу материал. Хатуу ба хэт хатуу хайлшийн төрлүүд

Алмазан багажийг хамгийн үр дүнтэй ашиглах нь өнгөт металл, тэдгээрийн хайлш, металл бус болон нийлмэл материалаар хийсэн эд ангиудыг боловсруулахдаа өнгөлгөө, өнгөлгөөний үйл ажиллагаа юм. Алмаз нь багажийн материалын хувьд хоёр чухал сул талтай байдаг - харьцангуй бага халуунд тэсвэртэй, төмрийн тархалтад уусдаг. өндөр температур, энэ нь карбид үүсгэх чадвартай ган, хайлшийг боловсруулахдаа алмазан багажны хэрэглээг бараг арилгадаг. Үүний зэрэгцээ маш өндөр дулаан дамжуулалтын ачаар ирний зүсэгчийг эрчимтэй хөргөж, алмаазан багажийг зүсэх өндөр хурдтай ажиллахад тохиромжтой болгодог.

Дэлхийн практикт байгаа алмааз дээр суурилсан STM-ийн төрлийг Зураг дээр үзүүлэв. 6.23.

Цагаан будаа. 6.23 Алмазан дээр суурилсан хутганы хэрэгсэлд зориулсан хэт хатуу материал

Монокристалл алмазан иртэй багажийг радио керамик, хагас дамжуулагч материал, өнгөт хайлшийг өндөр нарийвчлалтай боловсруулахад ашигладаг. Монокристалл алмаазан багажууд нь элэгдэлд тэсвэртэй, хамгийн бага радиустай зүсэх ирмэгээр тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь өндөр чанартайболовсруулсан гадаргуу. Нэг болор алмаазан иртэй багажны үнэ нь поликристал алмазан багажны үнээс хэд дахин их байдаг гэдгийг анхаарах хэрэгтэй. Нэг талст алмазтай харьцуулахад багажийн поликристалл алмаз (PCD, гадаадад PCD) давуу тал нь зүсэгч оруулгын ажлын давхаргад талстыг дур зоргоороо чиглүүлдэгтэй холбоотой бөгөөд энэ нь бүх чиглэлд хатуулаг, элэгдэлд тэсвэртэй байдлын өндөр жигд байдлыг хангадаг. өндөр бат бэхийн утгууд. Фазын шилжилтийн үндсэн дээр олж авсан поликристалл алмазаас металл уусгагчтай нийлэгжүүлэх явцад бал чулуунаас гаргаж авсан ASPC зэрэг нь хутганы багаж хэрэгсэлд өргөн тархсан. ASPC зэрэг нь 2, 3, 4 мм диаметртэй, 4 мм хүртэл урттай цилиндр хэлбэрээр үйлдвэрлэгддэг.

Бүх төрлийн PCD-ийн дотроос хамгийн түгээмэл нь алмазын нунтаг (хэмжээ 1...30 микрон)-ыг кобальт катализаторын оролцоотойгоор задлах замаар олж авсан алмазан багаж юм. Жишээ нь нарийн ширхэгтэй CMX850 эсвэл ElementSix-ийн бүх нийтийн брэнд CTM302, оруулга байж болно. янз бүрийн хэлбэрүүд VNIIALMAZ, ХК "MPO VAI". Хавтангийн бат бөх чанар, багажийн биед гагнах замаар бэхлэхэд тохиромжтой давуу талыг ATP гэж нэрлэдэг карбидын субстрат дээр алмазан давхаргатай хоёр давхаргат хавтангаар хангадаг. Жишээлбэл, янз бүрийн хэмжээтэй ийм ялтсуудыг Compax брэндийн дор Diamond Innovations компани гадаадад үйлдвэрлэдэг. Зургаадугаар элемент нь 0.3-аас 2.5 мм-ийн зузаантай алмазан давхаргын зузаантай, янз бүрийн алмаазан ширхэгтэй Синдит оруулга үйлдвэрлэдэг. Дотооддоо үйлдвэрлэсэн хоёр давхар SVBN нь карбидын хавтангийн дээд хэсэгт гагнаж байна стандарт хэмжээсүүд. Нийлмэл ангилалд хатуу хайлш дээр суурилсан алмаз агуулсан материалууд, мөн поликристалл алмаз, зургаан өнцөгт борын нитрид дээр суурилсан найрлага орно. Ашиглалтын явцад өөрсдийгөө нотолсон алмааз-хатуу хайлшийн нийлмэл материалаас "Славутич" (байгалийн алмаазаас) ба "Твесал" (синтетик алмазаас) -ийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Химийн уурын хуримтлалаас (CVD-алмаз) олж авсан алмазын поликристалууд нь үндсэндээ илэрхийлэгддэг. шинэ төрөлАлмазан дээр суурилсан STM. Бусад төрлийн олон талст алмазтай харьцуулахад тэдгээр нь өндөр цэвэршилт, хатуулаг, дулаан дамжуулалтаар тодорхойлогддог боловч бага хүч чадалтай байдаг. Эдгээр нь зузаан хальсыг төлөөлдөг бөгөөд үнэндээ - 0.3 ... 2.0 мм зузаантай хавтангууд (хамгийн ердийн зузаан нь 0.5 мм), ургасны дараа субстратаас хальсалж, лазераар зүсэж, карбид болгон гагнах болно. оруулгууд. Өндөр зүлгүүртэй, хатуу материалыг боловсруулахдаа тэдгээр нь бусад PCD-ээс хэд дахин илүү бат бөх байдаг. дагуу ийм PCD үйлдвэрлэдэг ElementSix дагуу нийтлэг нэр CVDite, тэдгээрийг керамик, хатуу хайлш, металл матрицын найрлагыг тасралтгүй эргүүлэхэд ашиглахыг зөвлөж байна. Ган боловсруулахад ашигладаггүй. Сүүлийн жилүүдэд CVD технологийг ашиглан нэг болор алмазыг үйлдвэрлэлийн өсөлтийн талаар хэвлэлүүд гарч байна. Тиймээс бид ойрын ирээдүйд ийм төрлийн дан болор алмаазан хэрэгсэл зах зээлд гарч ирнэ гэж найдаж байна.

CVD технологи нь зөвхөн дээр дурдсан алмаазан иртэй багажийг үйлдвэрлэдэг төдийгүй карбид болон зарим керамик багажны материал дээр алмаазан бүрээсийг үйлдвэрлэдэг. Температурын температур 600...1000 0 С байдаг тул ийм өнгөлгөөг ган багаж дээр түрхэж болохгүй. Багаж хэрэгсэл, түүний дотор нарийн төвөгтэй профиль (өрөмдлөг, таслагч, SMP) дээр бүрэх зузаан нь 1...40 микрон байна. Бүс нутаг зохистой хэрэглээалмаазан бүрээс нь CVD-алмазын хэрэгсэлтэй төстэй.

Алмазан бүрээсийг алмаз шиг бүрээсээс ялгах хэрэгтэй. Diamond-LikeCoating (DLC) аморф бүрээс нь алмаз болон бал чулуу шиг холбоос бүхий нүүрстөрөгчийн атомуудаас бүрддэг. Физик уурын хуримтлал (PVD) болон плазмын идэвхижүүлсэн химийн уурын хуримтлал (PACVD)-аар түрхсэн алмаз шиг бүрхүүл нь 1...30 микрон (ихэвчлэн 5 микрон) зузаантай бөгөөд өндөр хатуулагтай, үрэлтийн хамгийн бага коэффициентээр тодорхойлогддог. . Ийм бүрээсийг хэрэглэх процесс нь 300 0 С-ээс ихгүй температурт явагддаг тул өндөр хурдны багаж хэрэгслийн бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэхэд ашигладаг. Зэс, хөнгөн цагаан, титан хайлш, металл бус материал, өндөр зүлгүүрийн материалыг боловсруулахад алмаз шиг бүрхүүлээс хамгийн их нөлөө үзүүлдэг.

Борын нитрид дээр суурилсан хэт хатуу нийлмэл материалууд.Поликристал куб бор нитрид (ОХУ-д PCBN, гадаадад ПХБН) дээр суурилсан STM нь хатуулагаараа алмазаас ялимгүй доогуур байдаг нь өндөр халуунд тэсвэртэй, өндөр температурт циклийн нөлөөнд тэсвэртэй, хамгийн чухал нь төмөртэй химийн харилцан үйлчлэл багатай байдаг. хамгийн их үр ашиг BN-д суурилсан багаж хэрэгслийг ашиглах нь цутгамал төмөр, ган, түүний дотор өндөр хатуулаг боловсруулах үед тохиолддог.

Гадаадад ISO 513 стандартын дагуу ПХБН-ийн ангиллыг материал дахь куб бор нитридын агууламжийн дагуу явуулдаг: өндөр (70...95%) BN агууламжтай (индекс "H"), харьцангуй бага холбогчийн хэмжээ, бага (40...70%) BN агууламжтай (индекс "L"). Бага агуулгатай ПХБН-ийн хувьд TiCN керамик холбоосыг ашигладаг. BN-ийн өндөр агууламжтай сортуудыг хатууруулсан, цайруулсан гэх мэт бүх төрлийн цутгамал төмрийг өндөр хурдтай боловсруулах, мөн халуунд тэсвэртэй никель хайлшийг эргүүлэхэд ашиглахыг зөвлөж байна. Бага BN агууламжтай ПХБН нь илүү их хүч чадалтай бөгөөд үндсэндээ хатуурсан ган, түүний дотор тасалдсан боловсруулалт хийхэд ашиглагддаг. Sumitomo Electric мөн керамик бүрээстэй PCBN оруулга (BNC төрөл) үйлдвэрлэдэг бөгөөд энэ нь гангийн өндөр хурдны боловсруулалтанд тэсвэртэй, гадаргуугийн өндөр чанартай өнгөлгөө өгдөг.

Бүтцийн хувьд нэгэн төрлийн байхаас гадна ПХБН нь карбидын суурьтай (PKA-тай төстэй) хоёр давхаргат хавтан хэлбэрээр үйлдвэрлэгддэг. Нийлмэл ПХБН-ийг синтетик алмаазан нунтаг ба куб эсвэл вуртцит борын нитридын хольцыг шингэлэх замаар үйлдвэрлэдэг. Гадаадын орнуудад вуртцит борын нитрид дээр суурилсан материалыг өргөн ашигладаггүй.

Куб борын нитрид дээр суурилсан STM-ийн зорилго:

Нийлмэл 01 (Elbor R), Нийлмэл 02 (Belbor R) - ямар ч хатуулагтай хатуурсан ган, цутгамал, 15% -иас дээш холбогч агууламжтай хатуу хайлшийг цохилтгүйгээр нарийн ба нарийн тээрэмдэх.

Нийлмэл 03 (Исмит) - аливаа хатуулагтай хатуурсан ган, цутгамал төмрийг өнгөлгөө, хагас нарийн боловсруулалт.

Нийлмэл 05, нийлмэл 05IT, нийлмэл KP3 - 55HRC хүртэл хатуурсан ган, 160...600HB хатуулагтай саарал ширэм, 0.2...2 мм хүртэл зүсэх гүнтэй, цутгамал төмрийг нүүрэн талдаа тээрэмдэхгүйгээр урьдчилсан ба эцсийн эргэлт.

Нийлмэл 06 - 63HRC хүртэл хатуурсан гангийн нарийн эргэлт.

Нийлмэл 10 (Hexanit R), нийлмэл KP3 - урьдчилсан болон эцсийн эргэлт, ямар ч хатуулагтай ган, цутгамал төмрийг тээрэмдэх, 15% -иас дээш холбогч бодис бүхий хатуу хайлш, завсарлагатай эргүүлэх, хуримтлагдсан хэсгүүдийг боловсруулах. Зүсэлтийн гүн 0.05...0.7 мм.

Томал 10, Нийлмэл 10D - ямар ч хатуулагтай ширэмийг барзгар, хагас барзгар болон өнгөлгөөний эргэлт, тээрэмдэх, ган, зэсээр хийсэн хайлшийг эргүүлэх, өрөмдөх, цутгамал царцдас дээр зүсэх.

Нийлмэл 11 (Киборит) - ямар ч хатуулагтай хатуурсан ган, цутгамал төмрийн цохилтот эргэлт, элэгдэлд тэсвэртэй плазмын гадаргуу, хатуурсан ган, цутгамал төмрийг тээрэмдэх зэрэг урьдчилсан ба эцсийн эргэлт.

Гадаадад PCBN дээр суурилсан иртэй багажуудыг ElementSix, Diamond Innovations, Sumitomo Electric Industries, Toshiba Tungalloy, Kyocera, NTK Cutting Tools, Ceram Tec, Kennametal, Seco Tools, Mitsubishi Carbide, Sandvik Coromant, ISM (Украйн), Widiag, Материалын корпораци гэх мэт.

STM-ээр хийсэн хутга зүсэх хэрэгслийг үр дүнтэй ашиглах гол чиглэл нь CNC машин, олон зориулалттай машин, автомат шугам, тусгай өндөр хурдны машинд суурилсан автоматжуулсан үйлдвэрлэл юм. STM багажуудын чичиргээ болон цочролын ачаалалд мэдрэмтгий чанар нэмэгдэж байгаа тул машинуудад нарийвчлал, чичиргээний эсэргүүцэл, хатуу байдлын шаардлага нэмэгдэж байна. технологийн систем. Төрөл бүрийн CBN (куб бор нитридын нийлмэл материал) нь хатуулаг, бат бөх чанар сайтай хатуурсан ган, цутгамал төмрийг боловсруулахад ашиглагддаг. Нийлмэл материалууд нь боловсруулалтын явцад маш сайн гүйцэтгэлийг харуулж, гадаргуугийн сайн чанарыг хангадаг химийн найрлагаТэгээд орчин үеийн технологишингэлэх (Зураг 6.24).

Зураг 6.24 – CBN-д суурилсан нийлмэл материалын микро бүтцийн ердийн зургууд

STM хэрэгслийг ашиглах нь боловсруулалтын бүтээмжийг карбидын багажтай харьцуулахад хэд хэдэн удаа нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог бөгөөд боловсруулсан гадаргуугийн чанарыг сайжруулж, дараагийн зүлгүүрийн боловсруулалтын хэрэгцээг арилгадаг. Хамгийн оновчтой зүсэх хурдыг сонгохдоо хасагдсан тэтгэмжийн хэмжээ, тоног төхөөрөмжийн хүчин чадал, тэжээл, зүсэх явцад цохилтын ачаалал байгаа эсэх болон бусад олон хүчин зүйлээр тодорхойлогддог (Зураг 6.25, 6.26).

Зураг 6.26 – Зарим төрлийн нийлмэл материалын хэрэглээний талбар

Зураг 6.26 – Хатуу ганг STM багажаар боловсруулах жишээ

7 ЗҮСЧИЛГЭЭР МАТЕРИАЛ БОЛОВСРУУЛАХ ҮЕД ТЕХНОЛОГИЙН ПРОЦЕСС БҮРДҮҮЛЭХ ЗАРЧИМ.

Супер хатуу материал (STM) - эдгээрт алмаз (байгалийн болон синтетик) болон куб борын нитрид дээр суурилсан нийлмэл материалууд орно.

Алмаз- нүүрстөрөгчийн өөрчлөлтүүдийн нэг. Кристал торны куб бүтэцтэй учраас алмаз нь байгальд мэдэгдэж байгаа хамгийн хатуу эрдэс юм. Түүний хатуулаг нь хатуу хайлшаас 5 дахин их боловч хүч чадал нь бага бөгөөд байгалийн алмааз дан талстууд чухал ачаалалд хүрэх үед жижиг хэсгүүдэд хуваагддаг. Тиймээс байгалийн алмазыг зөвхөн өнгөлгөөний ажилд ашигладаг бөгөөд энэ нь эрчим хүчний ачаалал багатай байдаг.

Алмазын халуунд тэсвэртэй байдал нь 700...800 °C (алмаз илүү өндөр температурт шатдаг). Байгалийн алмаз нь өндөр дулаан дамжуулалттай, үрэлтийн хамгийн бага коэффициенттэй байдаг.

Байгалийн алмазыг үсгээр тэмдэглэв А , синтетик - АС . Байгалийн алмаз нь бие даасан дан талстууд ба тэдгээрийн хэлтэрхийнүүд эсвэл хоорондоо ургасан талстууд ба дүүргэгч юм. Синтетик алмазыг нарийн ширхэгтэй нунтаг хэлбэрээр гаргаж авдаг бөгөөд зүлгүүрийн дугуй, оо, микро нунтаг хийхэд ашигладаг. Тусдаа бүлэг нь ASB (Ballas) ба ASPK (Carbonado) брэндийн олон талст алмаазаас (PDA) бүрдэнэ. PCD нь олон талст бүтэцтэй тул цохилтын ачааллыг алмазын дан талстаас хамаагүй сайн тэсвэрлэдэг бөгөөд байгалийн алмазтай харьцуулахад бага хатуулагтай хэдий ч суналтын болон хөндлөн огтлолын хүч чадал өндөр байдаг. Алмазан поликристалуудын нөлөөллийн хүч нь алмазын ширхэгийн хэмжээнээс хамаардаг бөгөөд нэмэгдэх тусам буурдаг.

Алмаз нь никель ба төмөр агуулсан материалтай химийн холбоотой байдаг тул төмрийн суурьтай ганг огтлох үед алмаазан багажны контактын гадаргуу дээр боловсруулж буй материалын хүчтэй наалдац үүсдэг. Алмазыг бүрдүүлдэг нүүрстөрөгч нь халах үед эдгээр материалуудтай идэвхтэй урвалд ордог. Энэ нь алмаазан багажны эрчимтэй элэгдэлд хүргэж, түүний хэрэглээний хамрах хүрээг хязгаарладаг тул байгалийн алмазыг голчлон өнгөт металл, нүүрстөрөгч, төмөр агуулаагүй хайлшийг нарийн эргүүлэхэд ашигладаг. Алмазан багажийг хамгийн үр дүнтэй ашиглах нь өнгөт металл ба тэдгээрийн хайлш, түүнчлэн янз бүрийн полимер нийлмэл материалаар хийсэн эд ангиудыг боловсруулах, өнгөлгөөний үйл ажиллагаа юм. Энэхүү багажийг тасалдсан гадаргууг эргүүлэх, тээрэмдэх зэрэгт ашиглаж болох боловч түүний эдэлгээ нь цохилтгүйгээр боловсруулахаас богино байх болно.

Боловсруулсан материал	V, м/мин	с, мм/эргэлт	т, мм
Хөнгөн цагааны цутгамал хайлш	600…690	0,01…0,04	0,01…0,20
Хөнгөн цагаан-магнийн хайлш	390…500	0,01…0,05	0,01…0,20
Хөнгөн цагааны халуунд тэсвэртэй хайлш	250…400	0,02…0,04	0,05…0,10
Duralumin	500…690	0,02…0,04	0,03…0,15
Цагаан тугалга хүрэл	250…400	0,04…0,07	0,08…0,20
Хар тугалга хүрэл	600…690	0,025...0,05	0,02…0,05
Гуулин		0,02…0,06	0,03…0,06
Титан хайлш	90…200	0,02…0,05	0,03…0,06
Хуванцар	90…200	0,02…0,05	0,05…0,15
Шилэн утас	600…690	0,02…0,05	0,03…0,05

Ихэнх тохиолдолд байгалийн алмаазаар хийсэн зүсэгчтэй харьцуулахад практикт ажиглагдсан синтетик алмаазаар хийсэн таслагчийн элэгдэлд тэсвэртэй байдал нь тэдгээрийн бүтцийн ялгаагаар тайлбарлагддаг. Байгалийн алмазны хувьд зүсэлтийн ирмэг дээр хагарал үүсч, хөгжиж, ихээхэн хэмжээгээр хүрч чаддаг. PCD (синтетик алмаз) -д үүссэн хагарал нь талстуудын хил хязгаараар зогсдог бөгөөд энэ нь тэдний өндөр, 1.5...2.5 дахин элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг тодорхойлдог.

PCD-ийн хэрэглээний өөр нэг ирээдүйтэй чиглэл бол зүсэхэд хэцүү, хурдан элэгдэлд хүргэдэг материалыг боловсруулах явдал юм. түүнчлэн зүлгүүрийн нөлөөтэй бусад материалууд. Ийм материалыг боловсруулахад PCD бүхий багажууд нь карбидын багажийн эдэлгээнээс 200..300 дахин их эдэлгээтэй байдаг.

Полимер материалыг боловсруулахад сольж болох олон талт оруулга хэлбэрээр PCD-ээр хийсэн багажийг амжилттай ашиглаж байна. нийлмэл материал. Тэдгээрийн хэрэглээ нь хатуу хайлшаар хийсэн багаж хэрэгсэлтэй харьцуулахад бат бөх чанарыг 15 ... 20 дахин нэмэгдүүлэх боломжтой болгодог.

Куб борын нитрид(КНБ, Б.Н ) байгальд байдаггүй; үүнийг "цагаан бал чулуу" -аас хиймэл аргаар олж авдаг өндөр даралтба катализаторын дэргэд температур. Энэ тохиолдолд бал чулууны зургаан өнцөгт тор нь алмазын тортой төстэй куб тор болж хувирдаг. Борын атом бүр дөрвөн азотын атомтай холбогддог. Хатуу байдлын хувьд CBN нь алмазаас бага зэрэг доогуур боловч халуунд тэсвэртэй, 1300...1500 °C хүрдэг, нүүрстөрөгч, төмрийн хувьд бараг идэвхгүй байдаг. Алмаз шиг CBN нь хэврэг чанарыг нэмэгдүүлж, гулзайлтын хүч багатай.

CBN-ийн хэд хэдэн брэндийг "нийлмэл" бүлэгт нэгтгэсэн байдаг. CBN-ийн сортууд нь үр тарианы хэмжээ, бүтэц, шинж чанар, холбогч бодисын хувийн найрлага, түүнчлэн шингэлэх технологийн хувьд бие биенээсээ ялгаатай байдаг.

Хамгийн өргөн хэрэглэгддэг нийлмэл материалууд нь: нийлмэл 01 (элбор-R), нийлмэл 05, нийлмэл 10 (гексанит-R) ба нийлмэл 10D (гексанит R-ийн ажлын давхаргатай хоёр давхаргат хавтан). Эдгээрээс хамгийн хүчтэй нь нийлмэл 10 ( σ ба = 1000...1500 МПа), тиймээс энэ нь цохилтын ачаалалд ашиглагддаг. Бусад нийлмэл материалыг хатууруулсан ган, өндөр бат бэх ширэм, зарим зүсэхэд хэцүү хайлшийг цохилтгүй өнгөлгөөнд ашигладаг. Ихэнх тохиолдолд нийлмэл материалаар эргүүлэх нь нунтаглах процессоос илүү үр дүнтэй байдаг, учир нь CBN нь өндөр дулаан дамжуулалттай тул өндөр зүсэх хурдтай ажиллахад түлэгдэлт үүсгэдэггүй бөгөөд үүнтэй зэрэгцэн гадаргуугийн тэгш бус байдлыг хангадаг.

Нийлмэл материалыг дөрвөлжин, гурвалжин, дугуй хэлбэртэй жижиг хавтан хэлбэрээр ашигладаг бөгөөд багажны биед гагнах эсвэл механик аргаар бэхэлсэн. Сүүлийн үед нийлмэл эсвэл поликристалл алмазны давхарга бүхий хатуу хайлштай хавтанг ашиглаж байна. Ийм олон давхаргат хавтан нь илүү бат бөх, элэгдэлд тэсвэртэй, бэхлэхэд илүү тохиромжтой байдаг. Тэд танд маш их хэмжээний тэтгэмжийг арилгах боломжийг олгодог.

дээр суурилсан багаж хэрэгсэл боловсруулах бүтээмжийг нэмэгдүүлэх гол нөөц Б.Н хайчлах хурд (Хүснэгт 11.) бөгөөд энэ нь карбидын багажны зүсэх хурдаас 5 ба түүнээс дээш дахин давж болно.

Хүснэгт 11. Төрөл бүрийн багажийн материалын зөвшөөрөгдсөн зүсэлтийн хурд

Хүснэгтээс харахад багаж хэрэгслийг ашиглах нь хамгийн их үр дүнтэй болохыг харуулж байна Б.Н өндөр хатуу ширэм, ган, хайлш боловсруулах үед үүсдэг.

дээр суурилсан хэрэгслийн үр ашгийг нэмэгдүүлэх боломжуудын нэг Б.Н нь багаж хэрэгсэлд зориулж зүсэх шингэн (хөргөлтийн шингэн) ашиглах явдал юм Б.Н 90...100 м/мин хүртэл зүсэлтийн хурдаар цацаж хэрэглэх нь хамгийн үр дүнтэй.

Поликристал нийлмэл материалаар тоноглогдсон багаж хэрэгслийг ашиглах өөр нэг үр дүнтэй талбар бол металлургийн үйлдвэрлэлийн хэсгүүдийг бэхжүүлэхэд ашигладаг гадаргуугийн боловсруулалт юм. Маш өндөр хатуулагтай (HRC 60..62 хүртэл) гагнасан материалыг флюс судалтай утас эсвэл соронзон хальсны тусламжтайгаар цахилгаан нуман эсвэл плазмын гадаргуугаар үйлдвэрлэдэг.

Бүх бүлгийн багаж хэрэгслийн хайчлах хурд, тэжээлийг ашиглах талбайг ойролцоогоор Зураг дээр үзүүлэв. 38.

Зураг.38. Зүсэх хурдны дагуу янз бүрийн багажийн материалын хэрэглээний хамрах хүрээ В болон өргөн мэдүүлэх с .

1 - өндөр хурдны ган; 2 - хатуу хайлш; 3 – бүрээстэй хатуу хайлш; 4 - нитридын керамик; 5 - исэл-карбид (хар) керамик; 6 - оксидын керамик; 7 - куб борын нитрид.

Алмаз нь өндөр хатуулаг, сайн дулаан дамжуулалтаар тодорхойлогддог (A = 137.9... 146.3 Вт/(м К)). Алмазны халуунд тэсвэртэй байдал хангалттай өндөр биш; Алмаз 800...900 °C температурт графитжиж эхэлдэг. Куб борын нитрид CBN нь алмазтай харьцуулахад бага хатуулагтай, дулаан дамжуулалт нь ойролцоогоор 3 дахин бага байдаг (λ = 41.86 Вт/(м К)). CBN нь илүү өндөр дулаан эсэргүүцэлтэй байдаг. Куб борын нитридын бүтцийг бал чулуу шиг зургаан өнцөгт хэлбэрт хувиргах нь 1200...1400°С-ийн температураас эхэлж, халах үед огцом нэмэгддэг.

1600...1800°С.

Нийлмэл материал(поликристал) авна янз бүрийн арга замууд. Иймээс баллас (ASB) ба карбонадо (ASPC) төрлийн алмазын поликристалуудыг алмазын нунтагаас үүссэн сүвэрхэг нягтаршлыг металл бүрээсээр шингээх замаар олж авдаг. Үүнтэй төстэй технологийг ашиглан CBN-R материалыг куб борын нитридээр үйлдвэрлэдэг. Зүсэгч гэх мэт хутга зүсэгчийг үйлдвэрлэхийн тулд куб ба вуртцит борын нитридын хольцоос PTNB зэрэг нийлмэл материалыг боловсруулсан.

Синтетик алмазыг өндөр бат бэх материалаар хийсэн өндөр даралтын тусгай камерт нүүрстөрөгч-графит материалаар үйлдвэрлэдэг. Өндөр температурыг дамжин өнгөрөх замаар олж авдаг цахилгаан гүйдэлхалаалтын төхөөрөмжөөр дамжуулан.

Сүүдэртэй газар 1 катализаторын нэмэлтүүдийн дэргэд бал чулууг алмаз болгон хувиргах бодит нөхцөлтэй тохирч байна. Хагарсан судал 2 бал чулууны алмаз руу шууд фазын шилжилтийн заагийг харуулав.

Статик нөхцөлд катализатор ашиглан өндөр даралт, температурын нөхцөлд (p = 5000...7000 МПа, Т - 1400...1500-аас багагүй) бал чулууны давхаргат болор торноос куб алмазан тор авах боломжтой. K). Катализатор гэдэг нь нийлэгжилтийн явцад шингэн төлөвт байдаг, давхарласан бал чулуулаг бүтэцтэй тоосонцор хэлбэрээр нүүрстөрөгчийг уусгах чадвартай металл юм. Эдгээр хэсгүүдээс шинэ алмааз фазын цөмүүд үүсдэг.

Цагаан будаа. 16. Фазын диаграмм

Нүүрстөрөгчийн "даралт-температур"

Тус үйлдвэр нь технологийн янз бүрийн салбарт ашигладаг синтетик болон байгалийн алмаазын төрөл бүрийн нунтаг үйлдвэрлэдэг.

Алмазан нунтагыг үйлдвэрлэлийн арга, үр тарианы хэмжээ зэргээс хамааран дараахь бүлэгт ангилдаг.

1. Алмаз нунтаглах нунтаг 40...50 микроноос 630...800 микрон хүртэл хэмжээтэй синтетик алмааз нунтаглах нунтаг нь AC2, AC4, AC6, AC 15, AC20, AC32, AC50 гэсэн үндсэн төрлөөр үйлдвэрлэгддэг. Хувьсах гүйдлийн индексийн дараах тоо өндөр байх тусам алмазын ширхэгийн бат бөх чанар нэмэгддэг.

2. Үр тарианы гадаргууг бүрсэн алмааз нунтаглах нунтаг.

Алмазан үр тарианы бүрээсийг ашиглах нь багаж хэрэгслийн бат бөх чанарыг нэмэгдүүлж, алмазын хэрэглээг бууруулдаг. Стандарт болгон ашигладаг дараах төрлүүдүр тарианы бүрээс:

Металл карбидын хальс бүхий K төрлийн бүрэх;

KM төрлийн цахиур агуулсан хайлшаар бүрэх;

NT төрлийн бүрэх, энэ нь карбид-металл;

Хэд хэдэн алмазын ширхэгийн дүүргэгч нь карбид-металл хальстай байдаг А төрлийн бүрхүүл;

AN төрлийн бүрэх нь алмазын ширхэгийн дүүргэгчийг нэмэлт дүүргэгч (борын карбид, титан карбид, электрокорунд гэх мэт) оруулснаар тодорхойлогддог А бүрхүүлийн өөрчлөлт юм.

3. Алмазан бичил нунтаг-аас үр тарианы хэмжээтэй< 1,0 мкм до 40.. .60 мкм.

Тэдгээрийг хоёр сортоор авах боломжтой:

650 .. Байгалийн алмаазаас AM зэрэглэлийн алмазын микро нунтаг, синтетик алмаазаас ASM зэрэглэлийн;

651 .. Байгалийн алмаазаас AN ангиллын алмазын микро нунтаг, синтетик алмаазаас ASN зэрэглэл. Тэд AM болон ASM бичил нунтагтай харьцуулахад илүү өндөр зүлгүүрийн чадвартай (25...30%).

AM ба ASM микро нунтаг нь хатуурсан ган, шил, керамик гэх мэт материалаар хийсэн бүтээгдэхүүнд өнгөлгөөний ажилд хэрэглэгддэг. Илүү хатуу материалаар хийсэн бүтээгдэхүүнийг боловсруулахад (корунд, керамик, байгалийн алмааз болон бусад зүсэхэд хэцүү материал), AN болон ASN микро нунтаг. санал болгож байна.

Бичил нунтаг нь зүлгүүрийн хэрэгсэл үйлдвэрлэх, түүнчлэн зуурмаг, суспензийг чөлөөтэй, бэхлээгүй хэлбэрээр ашиглахад ашигладаг.

Тус үйлдвэр нь 60/40, 40/28, 28/20, 20/14, 14/10, 10/7 гэх мэт 1/0 микрон хүртэл хэмжээтэй бичил нунтаг үйлдвэрлэдэг. Брэндийн тэмдэглэгээнд тоологч нь хамгийн их, харин хуваагчийг харуулдаг хамгийн бага хэмжээсүүдмикрометр дэх үндсэн нунтаг фракц.

1.2 Аюулгүй байдлын асуултууд:

1. Полимерууд макромолекулуудын бүтэц ямар байдаг вэ?
2. Эдгэрэх явцад олигомер (давирхай) бүтэц хэрхэн өөрчлөгддөг вэ?
3. Макромолекулуудын хооронд ямар молекул хоорондын харилцан үйлчлэл явагддаг вэ?
4. Өндөр уян хатан физик төлөвт резинүүд ямар супрамолекул бүтэцтэй байдаг вэ?
5. Резинэн макромолекулуудын cis тохиргоо гэж юу гэсэн үг вэ?
6. Бал чулуун материал ямар бүтэцтэй вэ?
7. Силикат шил ямар бүтэцтэй вэ?
8. Үйлдвэрийн ямар шилэн исэлд шил үүсгэдэг вэ?
9. Органик бус шил өөр өөр температурт ямар физик төлөвтэй байдаг вэ?
10. Силикат шилэн бүтээгдэхүүнийг ямар физик төлөвт хэвлэдэг вэ?
11. Шилэн талст материал ямар бүтэцтэй вэ?
12. Шилэн талст материалыг үйлдвэрлэхэд ямар катализаторыг ашигладаг вэ?
13. Шилний хоёр үе шаттай дулааны боловсруулалтыг шилэн талст материал үйлдвэрлэхэд ямар зорилгоор ашигладаг вэ?
14. Ямар химийн нэгдлүүдийг зүлгүүр болгон ашигладаг вэ?
15. Зүлгүүрийн материалд ямар шаардлага тавигддаг вэ?
16. Зүлгүүрийн хэрэгсэл ямар хоёр бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрддэг вэ?
17. Зүлгүүрийн багажийн бүтэц гэж юу гэсэн үг вэ?
18. Хэт хатуу материалын ангилалд ямар материал хамаарах вэ?
19. Хэт хатуу материалыг ямар төрлүүдэд хуваадаг вэ?
20. Алмаз ба борын нитрид ямар шинж чанартай байдаг вэ?
21. Нийлмэл материал гэж юу вэ?

2 Практик хичээл No2 “Металл бус материалын нунтаглалтын параметрийг тодорхойлох” (ME-3 Металл бус материалын нунтаглалтын боловсруулалт)

Практик хичээлд зориулсан даалгавар

Асаалттай практик хичээлоюутан бие даасан болон нэг хэсэг болгон бэлтгэсэн илтгэл (мессеж) толилуулж байна судалгааны ажил. Танилцуулга нь дараахь зүйлийг агуулсан байх ёстой: энэ төрлийн боловсруулалтын технологийн чадвар, хязгаарлалт, тоног төхөөрөмж, бэхэлгээ, зүсэх хэрэгсэл, COTS-ийг сонгох шалгуур, автоматжуулалтын боломжит аргууд.

Товч мэдээлэлонолоос

Ерөнхий ойлголтнунтаглах тухай

Анхдагч тохиолдолд хатуу мөхлөгт элс эсвэл илүү хатуу зүлгүүр хэрэглэж, хатуу гадаргуу дээр асгаж, боловсруулж буй объектыг үрнэ. Хоёр гадаргуугийн хооронд өнхөрч буй өнцгийн мөхлөгүүд нь олон тооны цохилтыг үүсгэдэг бөгөөд үүнээс эдгээр гадаргуугийн цухуйсан газрууд аажмаар устаж, нунтаглах үр тариа нь өөрөө бөөрөнхийлж, хэсэг хэсгээрээ хуваагддаг. Хэрэв гадаргуугийн аль нэг нь зөөлөн байвал мөхлөгүүд нь түүнийг дарж, хөдөлгөөнгүй хэвээр үлдэж, хоёр дахь гадаргуу дээр хэд хэдэн зэрэгцээ зураас үүсгэдэг; Эхний тохиолдолд царцсан гадаргууг олж, жигд нүхээр бүрхэж, хоёрдугаарт "цус харвах" гэж нэрлэгддэг гадаргууг олж авдаг бөгөөд энэ нь цус харвалт нь маш бага байх үед өнгөлгөө болж хувирдаг. нүдэнд үл үзэгдэх. Тиймээс хоёр зэс хавтанг бие биенийхээ эсрэг зүлгүүрээр нунтаглах үед хоёулаа царцсан болж, цаасны гадаргуу дээр наасан ижил зүлгүүр нь гуулин гадаргуу дээр үрэхэд гэрэлтэх болно.

Эмзэг, хатуу шил нь зөөлөн, уян харимхай металл хавтангаас илүү элэгдэлд ордог бөгөөд алмазын нунтаг нь алмазын гадаргууг элэгдэлд оруулж, кварцын хэсгүүдийг элсэн чулуун ирлэгч дээр боловсруулж болно. Эмери үр тарианаас үүссэн нүхнүүд нь жижиг байх тусам үр тариа нь илүү нарийн байдаг; Тиймээс нунтаглах замаар оптик шилийг нунтаглах үед хийдэг шиг хамгийн нарийн боловсруулсан гадаргууг олж авах боломжтой.

Нунтаглалтын төрлүүд

Хавтгай нунтаглах - онгоцыг боловсруулах, тэгш гадаргууг холбох;

Туузан нунтаглах - хавтгай гадаргууг "төгсгөлгүй" (цагирагт хаалттай) туузаар холбох;

Цилиндр нунтаглах - босоо ам, нүхний цилиндр ба конус гадаргууг боловсруулах.

Цилиндр нунтаглах нь дотоод (уйтгартай) ба гадаад гэж хуваагддаг. Дотоод хэсэг нь эргээд ердийн ба гаригийн гэж хуваагддаг (ердийн - хэсгийн нүхний диаметрийг ажлын хэсгийн диаметртэй харьцуулсан харьцаа D = 0.9d, гаригийн - D = (0.1...0.3)d);

Төвгүй нунтаглах - гаднах гадаргууг их хэмжээгээр үйлдвэрлэхэд боловсруулах (босоо ам, холхивчийн уралдаан гэх мэт);

утас нунтаглах;

Араа нунтаглах, нунтаглах.

Үндсэн бүлгүүдэд хэт хатуу материалоруулах алмаз, борын нитрид, хөнгөн цагааны исэл (Ал 2 О 3 ) болон цахиурын нитрид (Си 3 Н 4 )дан талст хэлбэрээр эсвэл нунтаг хэлбэрээр (эрдэс керамик).

Алмаз- хүчил, шүлтэнд уусдаггүй нүүрстөрөгчийн куб талст өөрчлөлт. Алмазын хэмжээг каратаар хэмждэг (нэг карат нь 0.2 гр-тай тэнцүү). Байгалийн техник байдаг (A)ба поликристал синтетик (AS)алмаз. Синтетик алмазыг өндөр температур (~ 2500 0 С) ба даралтын (~ 1,000,000 МПа) нөхцөлд их хэмжээний бал чулууны улмаас нүүрстөрөгчийг өөр өөрчлөлт болгон хувиргах замаар гаргаж авдаг.

Синтетик поликристалл алмаз зэрэг ASB балла төрөл TU 2-037-19-76 (ASB-1, ASB-2, ..., ASB-5) стандартын дагуу үйлдвэрлэсэн поликристалл алмаз зэрэг ASPC карбонадоны төрөл - TU 2-037-96-73 стандартын дагуу (ASPK-1, ASPK-2, ASPK-3).

Материал дээр суурилсан куб борын нитрид (KNB)хуваагддаг хоёр бүлэгт хуваана : 95%-иас дээш куб борын нитрид агуулсан материал, төрөл бүрийн нэмэлтүүдтэй 75% куб борын нитрид агуулсан материал (жишээлбэл, Al 2 O 3). Эхний бүлэгт багтана тохой – Р(нийлмэл 01), Гexanite – Р(нийлмэл 10), белбор (нийлмэл 02), исмит , PTNB . Хоёр дахь бүлэгт нийлмэл материал орно 05 -тай массын хэсэг KNB 75% ба Ал 2 О 3 25%.

-аас эрдэс керамикХамгийн өргөн хэрэглэгддэг багаж хэрэгсэл нь дараахь материалууд юм. :

Керамик исэл (цагаан)магнийн исэл (MgO) эсвэл бусад элементүүдийн бага зэргийн нэмэлтүүд бүхий хөнгөн цагаан исэл (усгүй байгалийн хөнгөн цагааны исэл Al 2 O 3 ойролцоогоор 99%). Маркууд гардаг : TsM332, VSh-75 (TU 2-036-768-82 ); VO13 (TU 48-19-4204-2-79).

Хөнгөн цагаан исэл - корунд. Техникийн (байгалийн) болон синтетик корундыг ашигладаг. Синтетик корунд өргөн хэрэглэгддэг электрокорунд (A1 2 O 3 талст ислийг төлөөлдөг) 16А, 15А, 14А, 13А, 12А гэх мэт. Тэгээд карборунд (нүүрстөрөгчийн SiC-тай цахиурын химийн нэгдлийг төлөөлдөг) 55С, 54С, 53С, 52С, 64С, 63С, 62С зэрэглэлүүд.

Оксид-карбид(хар) керамик Al 2 O 3 (60 - 80%), галд тэсвэртэй металл карбид (TiC) ба металлын исэлээс бүрдэнэ. VOK60, VOK71, V3 зэрэглэлийг ГОСТ 25003-81 стандартын дагуу үйлдвэрлэдэг.

Оксид-нитридын керамикцахиурын нитрид (Si 3 N 4), хөнгөн цагаан исэл болон бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг багтаасан галд тэсвэртэй материалаас бүрдэнэ. Энэ бүлэгт брэндүүд багтдаг : кортинит - ONT-20(TU 2-R36-087-82 дагуу) ба силит –Р(TU 06-339-78 дагуу).

Багаж материалын шинж чанар, хэрэглээ

Багажны материалыг зүсэх, хэмжих, тамгалах болон бусад багаж хэрэгсэл үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Хэрэгслийн материал байх ёстой :

боловсруулж буй материалын хатуулагаас ихээхэн давсан өндөр хатуулаг;

ашиглалтын явцад зүсэх ирмэгийн хэмжээ, хэлбэрийг хадгалахад шаардлагатай өндөр элэгдэлд тэсвэртэй байдал;

үйл ажиллагааны явцад багажийн эвдрэлээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд зарим зуурамтгай чанар бүхий хангалттай хүч чадал;

боловсруулалтыг өндөр хурдтайгаар гүйцэтгэх үед дулааны эсэргүүцэл.

НүүрстөрөгчБагажны ган нь огтлох ирмэгийг ихээхэн халаахгүйгээр (170 ... 200 ° C хүртэл), хүйтэн хэв гажилтын үхэлгүйгээр ажилладаг зүсэх хэрэгсэл үйлдвэрлэх зориулалттай.

Нүүрстөрөгчийн агууламж багатай ган (U7, U7A), Тэд илүү хуванцар тул цохилтот хөгжмийн зэмсэг хийхэд ашигладаг : цүүц, огтлогч, цоолтуур, лантуу, сүх, хайч; сантехникийн хэрэгсэл : утас таслагч, бахө, зүү хамар бахө, халив, алх; хуурамчаар хийсэн үхрийн хувьд; зүү утас; мод боловсруулах хэрэгсэл : тээрэмдэх таслагч, countersinks, counterbores гэх мэт.

болох U8, U8A, U8GA, U9, U9A - хуванцар ба зүсэлтийн ирмэгийг халаахгүй нөхцөлд ажилладаг багаж хэрэгсэл үйлдвэрлэхэд ашигладаг; мод боловсруулахад: тээрэмдэх таслагч, countersinks, эсрэг цооног, сүх, цүүц, цүүц, уртааш болон дискний зүсэгч; өнхрөх булны хувьд; энгийн хэлбэрийн калибрын хувьд, бага нарийвчлалын ангилал гэх мэт.

болох U10, U10A - их хэмжээний цохилтын ачаалал, зүсэх ирмэгийг халаахгүйгээр сайн ажиллана. Эдгээр нь мужааны хөрөө, гар хөрөө, мушгиа өрөм, хусагч, файл, жижиг гар цорго, өлгүүр, хайгч, шон, зүү файл, хүйтэн тамга, гөлгөр хэмжигч, үдээс гэх мэтийг хийхэд ашиглагддаг.

Гангаас U12, U12A зүсэх ирмэгийг халаахгүйгээр дунд зэргийн болон мэдэгдэхүйц даралтаар ажилладаг элэгдэлд тэсвэртэй багаж хэрэгслийг үйлдвэрлэх : файл, сахлын хутга, ир, мэс заслын хурц багаж, хусуур, сийлбэрийн хэрэгсэл, гөлгөр хэмжигч.

ХайлштайБагажны ган нь нүүрстөрөгчийн гантай харьцуулахад улаан хатуулаг (200...500 °C), элэгдэлд тэсвэртэй, нүүрстөрөгчийн гантай харьцуулахад илүү сайн хатуурдаг.

болох 9ХС, ХГС, ХВГ, ХВСГФ Зөөлөн материалыг боловсруулахад ашигладаг нүүрстөрөгчийн гангаар хийсэн багажнаас илүү чухал зорилгоор зүсэх хэрэгсэл (цорго, хэв, хайч, брош, тээрэмдэх гэх мэт) үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

болох 8ХФ, 9ХФ, 11ХФ, 9ХФМ, 5ХНМ болон бусад нь модон эдлэл хийхэд ашигладаг (8HF), хүйтэн металл хайчлах зориулалттай хутга (9HF), барилгын хөрөө, шүргэх өлгүүр, хүйтэн шавар арилгах цоолтуур, мэс заслын багаж гэх мэт.

Өндөр хурдтайган нь элэгдэлд тэсвэртэй, халуунд тэсвэртэй (600 ... 650 ° C) нэмэгдсэн бөгөөд энэ нь нүүрстөрөгч болон хайлштай гангаар хийсэн багаж хэрэгслийг ашиглахаас хамаагүй өндөр зүсэх хурдыг ашиглах боломжийг олгодог. , өндөр гулзайлтын бат бөх, нунтагласан карбидын хайлштай харьцуулахад сайн нунтаглах чадвартай.

Өндөр хурдны ган нь нунтаглах, хурцлахад хэцүү олон ирмэгтэй багажийг үйлдвэрлэх үндсэн материалын нэг юм.

болох P18 Тэгээд R6M5 бүтцийн ган боловсруулах бүх төрлийн зүсэх хэрэгсэл үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

болох R6M5F3 Тэгээд R12F3 – хийц болон багажийн ган боловсруулах өнгөлгөөний болон хагас боловсруулалтын багаж (таслагч, тоолуур, хайч, өрөм, брош, зүсэгч гэх мэт)-д зориулагдсан.

болох R9K5, R6M5K5, R18K5F2 – хийцийн ган боловсруулах зориулалттай барзгар болон хагас боловсруулалтын багаж (тээрэм, таслагч, цорго, өрөм гэх мэт)-д.

болох P9 Тэгээд 11R3AM3F2 – нүүрстөрөгчийн болон бага хайлштай ган боловсруулах энгийн хэлбэрийн багаж хэрэгсэлд.

болох R9M4K8 Тэгээд R2AM9K5 – өндөр бат бэх зэврэлтэнд тэсвэртэй, халуунд тэсвэртэй ган, хайлш боловсруулахад ашигладаг бүх төрлийн багаж хэрэгсэлд.

Синтерсэн карбидхэд хэдэн үнэ цэнэтэй шинж чанартай байдаг : металл болон металл бус материалын аль алинд нь үрэлтийн үед элэгдэлд тэсвэртэй өндөр хатуулагтай; дулааны эсэргүүцэл нэмэгдсэн (800 ... 900 ° C хүртэл).

Хатуу хайлшийг янз бүрийн салбарт өргөн ашигладаг : материалыг ир боловсруулах зориулалттай зүсэх хэрэгсэл; хатуу чулуулгийг боловсруулах өрөмдлөг; нүүрсний үйлдвэрлэлд хяргах машин, комбайны шүд; маркны ажлын хэсгүүд.

Өндөр хурдны ган багажийг карбид багажаар солих нь бүтээмжийг эрс нэмэгдүүлдэг.

Хайлшийн бүлэг TKкобальтын агууламжтай харгалзах бүлгийн хайлшаас илүү хатуу, халуунд тэсвэртэй, элэгдэлд тэсвэртэй VC, гэхдээ тэр үед илүү хэврэг, бат бөх чанар багатай. Тиймээс тэдгээр нь цочролын ачааллыг тэсвэрлэдэггүй, тасалдсан зүсэлт, хувьсах зүсэлтийн хэсгүүдтэй боловсруулалт хийдэг.

T30K4- Учир нь дуусгах эргэлтжижиг хэсэгтэй;

T15K6– тасралтгүй зүсэх үед хагас барзгар эргэлтэнд зориулагдсан , тасалдсан зүсэлтээр эргүүлэх ажлыг дуусгах , хагас боловсруулсан болон нарийн тээрэмдэх , урьдчилан боловсруулсан цооног өрөмдөх, өрөмдөх ;

T14K8– тасралтгүй боловсруулалтын үед барзгар тайрах, тээрэмдэх, тээрэмдэх, завсрын зүсэлтийн үед хагас боловсруулалт, өнгөлгөөний эргэлт хийх;

T5K10– барзгар эргэлт, тээрэмдэх, өнгөлгөөний төлөвлөлтөд зориулагдсан.

Хайлшийн бүлэг VCхамгийн их хүч чадлаар тодорхойлогддог боловч бага хатуулагтай.

Гянтболдын хатуу хайлшийн гол зорилго (бүлэг VC) - цутгамал төмөр, өнгөт металл ба тэдгээрийн хайлш, металл бус материал, титан хайлш, зэврэлтэнд тэсвэртэй, өндөр бат бэх, халуунд тэсвэртэй ган, хайлшийн зарим төрлийн боловсруулалт. Бага хэмжээний кобальт ба нарийн ширхэгтэй вольфрамын карбид агуулсан хайлш (VK3, VK6-OM)өнгөлгөөний болон хагас боловсруулсан материалд ашигладаг. Дунд зэргийн кобальт агуулсан хайлш (VK6, VK8)– барзгар болон хагас барзгар, кобальтын агууламж өндөртэй (VK10)– материалыг бүдүүлэг боловсруулах үед. Хайлшийн төрөл VK15мод боловсруулах зүсэгч багаж хийх.

Бүлгийн хайлш дахь зарим титан карбидыг тантал карбидаар солих TTKтэдгээрийн хүч чадал (хатуу байдал), температурын гэнэтийн өөрчлөлт, үе үе зүсэх үед хагарлын эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг. Хүч чадлын хувьд тэдгээр нь бүлгүүдийн хайлшийн хоорондох завсрын байрлалыг эзэлдэг TKТэгээд VC.

Хайлшийн бүлэг TTKган болон цутгамал төмрийг боловсруулахад ашигладаг. Тэд том зүсэлттэй барзгар хийх, цохилттой ажиллах (төлөвлөлт, тээрэмдэх) болон өрөмдлөгийн ажилд өөрсдийгөө сайн харуулсан.

Гянт болд агуулаагүй хатуу хайлшЭдгээр нь өндөр масштабын эсэргүүцэл, наалдамхай эсэргүүцэл, үрэлтийн бага коэффициентээр тодорхойлогддог боловч хүч чадал, дулаан дамжуулалтыг бууруулдаг.

Гянт болд агуулаагүй хатуу хайлш нь T15K6, T14K8 хайлшийн оронд уян хатан металл, гангийн өнгөлгөө, хагас боловсруулсан зүсэлт хийхэд сайн үр дүнг харуулж байна. Эдгээр хайлш нь багажны ганг хэв, хэмжих хэрэгсэлд орлуулахад ихээхэн нөлөө үзүүлдэг: хэв, зургийн хэв, хэв, хэмжих хэрэгслийн хэмжүүр гэх мэт. Тэд мөн өнгөт металл, хайлшийг боловсруулахад зүсэх хэрэгсэл болгон үр дүнтэй ашигладаг.

Хатуу байдал алмазВольфрамын карбидын хатуулагаас 6 дахин, өндөр хурдны гангаас 8 дахин их хатуулаг. Алмазын дулаан дамжилтын илтгэлцүүр нь бусад багажийн материалын дулаан дамжилтын илтгэлцүүрээс хэд дахин өндөр байдаг бөгөөд энэ нь харьцангуй бага дулаан эсэргүүцлийг нөхдөг - 800 ° C хүртэл (илүү өндөр халаалтаар алмаз графит болдог). 120 мм хүртэл хэмжээтэй байгалийн болон нийлэг том алмазыг: зүсэгч, металлын хатуулгийг хэмжих үзүүр, хэв, шилэн зүсэгч, тэгшлэх үзүүр гэх мэтийг хийхэд ашигладаг. Байгалийн болон синтетик алмаазаар хийсэн алмаазан багажийг эргэлтэнд үр дүнтэй ашиглаж болно. өнгөт металл, хайлш, түүнчлэн металл бус материал, хуванцараар хийсэн уйтгартай бүтээгдэхүүн. Хүчтэй химийн харилцан үйлчлэлийн улмаас тэдгээрийг ган боловсруулахыг зөвлөдөггүй.

куб борын нитрид ( KNB ) алмазтай ойролцоо хатуулагтай, дулаан дамжуулалт багатай ч алмазтай харьцуулахад илүү халуунд тэсвэртэй, химийн хувьд идэвхгүй, хангалттай цохилтын хүч чадалтай. Дутмаг KNBТөмрийн химийн найрсаг чанар нь түүнийг зүсэхэд хэцүү төрөл бүрийн ган, түүний дотор хатууруулсан болон хатууруулсан, өндөр зүсэх хурдтай, жижиг зүссэн чипс бүхий жижиг зузаантай ганг боловсруулахад үр дүнтэй ашиглах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь нунтаглах ажлыг эргүүлэх эсвэл эргүүлэх замаар солих боломжийг олгодог. тээрэмдэх.

Корунд– 1750–2050°С хайлах цэг бүхий хатуулагаараа алмазаас хойш хоёрдугаарт ордог эрдэс . Хамгийн цэвэр тунгалаг корунд бол эрдэнийн чулуу - улаан бадмаараг, цэнхэр индранил юм. Техникийн корундыг оптик үйлдвэрлэхэд зүлгүүр болгон ашигладаг. Синтетик корунд - электрокорунд - ган, цутгамал төмрийг нунтаглах, багажны гангаар хийсэн зүсэх багажийг хурцлах, карбидын багажийг өнгөлөхөд ашигладаг.

Оксид ба исэл-карбидын керамикХангалттай өндөр хатуулаг, элэгдэлд тэсвэртэй боловч хатуу хайлштай харьцуулахад бага хүч чадалтай тул ган, цутгамал төмрийн өнгөлгөө, хагас боловсруулалтанд голчлон ашигладаг.

Оксид-нитридын керамикХатуу ган, уян хатан өөрчлөгдсөн, цайруулсан цутгамал, дулаанаар боловсруулсан ган боловсруулах зориулалттай.

Дэлхий дээрх хамгийн хатуу материал бол эрт дээр үеэс огтлох хэрэгсэл болгон ашиглаж ирсэн бөгөөд байгалийн алмаз юм. Алмаз бол ашигт малтмал, уугуул нүүрстөрөгчийн нэг төрөл юм. Тунгалаг алмазыг багажийн материал болгон ашигладаг. Өрөөний температурт алмазын хатуулаг (HV »60-100 GPa) нь карбид эсвэл ислийн хатуулагаас хамаагүй өндөр бөгөөд зүлгүүрийн элэгдлийн нөхцөлд үүнийг орлуулшгүй юм. Нягт
3500–3600 кг/м3. Алмазан поликристалуудын дулаан дамжилтын илтгэлцүүр нь зэсийн дулаан дамжилтын илтгэлцүүрээс давж гардаг.

Байгалийн алмаз бол дан болор бөгөөд бараг төгс хурц, шулуун зүсэх ирмэгийг авах боломжийг танд олгоно. Электроник, нарийн инженерчлэл, багаж хэрэгсэл хөгжихийн хэрээр оптик эд анги, санах ойн диск, хуулбарлах төхөөрөмжийн хүрд гэх мэт толин тусгал мэт гадаргууг эргүүлэхэд байгалийн алмаазан зүсэгчийг ашиглах нь нэмэгдэж байна.

Алмазыг зэс цуглуулагчийг боловсруулахад үр дүнтэй ашиглаж болно - зэсийн жижиг давхаргыг нарийн тэжээлээр арилгаж, маш сайн өндөр хурдогтлох Энэ нь боловсруулсан гадаргуугийн тэгш бус байдал, өндөр нарийвчлалыг баталгаажуулдаг. Алмазан багажнууд цахиурын өндөр агууламжтай хөнгөн цагаан хайлшаар хийсэн поршений боловсруулалтыг үр дүнтэй дуусгадаг бол ийм поршений карбидын зүсэгчээр боловсруулах үед том цахиурын талстууд нь багажийн хурдан элэгдэлд хүргэдэг. Алмаз нь керамик болон хэсэгчилсэн карбидыг боловсруулахад тохиромжтой. Алмазыг нунтаглах дугуй зэргийг хувцаслахад ашиглаж болно.

Өндөр температурт төмөртэй харьцах үед алмаз элэгддэг тул ган боловсруулахад алмаазан багаж ашиглахыг зөвлөдөггүй. Алмазын халуунд тэсвэртэй байдал харьцангуй бага - 700-750 ° C. Алмазан зэвсгийн цохилтын хүч хангалтгүй байдаг. Байгалийн алмаазын өндөр өртөг, хомсдол нь тэдгээрийг багажийн материал болгон ашиглахыг хязгаарладаг.

Хямд үнэтэй, ховор хэт хатуу материалын хэрэгцээ нь 1953-1957 онд АНУ, 1959 онд ЗХУ-д графит (С) -ийн зургаан өнцөгт фазын нийлэг алмазын шоо фазын жижиг хэсгүүдийг каталитик синтезээр гаргаж авахад хүргэсэн. өндөр статик даралт ба температур. Өнгө нь үйлдвэрлэлийн технологиос хамааран хараас цагаан хүртэл хэлбэлздэг, синтетик алмааз нь тунгалаг эсвэл тунгалаг байж болно.

Кристалын хэмжээ нь ихэвчлэн аравны нэгээс 1-2 мм хооронд хэлбэлздэг. 1970-аад оны эхээр хутганы хэрэгсэлд зориулагдсан илүү том, нягт, бөмбөрцөг хэлбэртэй олон талст синтетик алмааз формацуудыг худалдаанд гаргаж байжээ. Синтетик поликристалл алмаз нь өндөр уян хатан модуль E = 700-800 GPa, шахалтын өндөр бат бэхтэй байдаг. IN» 7–8 GPa, гэхдээ гулзайлтын бат бэх бага БА» 0.8–1.1 ГПа.

Үүнтэй төстэй технологийг ашиглан борын нитридын BN-ийн өөрчлөлтийг бор, азотоос гаргаж авсан бөгөөд энэ нь бүтэц, шинж чанараараа синтетик алмазтай төстэй юм. Кристал тор нь куб хэлбэртэй, хатуулаг нь алмазынхаас арай бага боловч маш өндөр хэвээр байна: 40-45 GPa, өөрөөр хэлбэл хатуу хайлшаас хоёр дахин их, керамик зүсэх хатуулагаас бараг хоёр дахин өндөр байна. . Поликристал куб борын нитридыг (ПХБН) заримдаа "боразон", "кубанит", "элбор" гэж нэрлэдэг. Борын нитридын уян хатан модуль
E = 700-800 GPa, шахалтын бат бэх нь хатуу хайлштай ойролцоо байна: s - IN» 2.5–5 GPa, хатуу хайлш ба поликристал алмазаас бага гулзайлтын бат бэх: s БА» 0.6–0.8 ГПа.

Куб борын нитридын халуунд тэсвэртэй байдал нь синтетик болон байгалийн алмаазаас хамаагүй өндөр байдаг: ойролцоогоор 1000-1100 ° C. Энэ шалтгааны улмаас, мөн нүүрстөрөгчтэй химийн холбоо багатай тул куб борын нитрид нь алмаз ба карбидаас илүү үр дүнтэй бөгөөд ган хайчлах, ялангуяа зүссэн давхаргын жижиг хэсгүүдтэй өндөр хатуулагтай хатуурсан ганг огтлоход илүү үр дүнтэй байдаг.

Поликристал үйлдвэрлэх технологи нь хоёр өөр процесс дээр суурилдаг: бодисын нэг төлөвөөс нөгөөд шилжих үе шат (нийлэгжилт өөрөө) эсвэл урьдчилан нийлэгжүүлсэн PSTM нунтаг жижиг хэсгүүдийг нэгтгэх. Манай орны хувьд эхний арга нь нийлмэл 01 (elbor RM) ба нийлмэл 02 (belbor), түүнчлэн ASPC (карбонад) -ийн поликристалл алмаз (PDA) зэрэг дараах төрлийн поликристал куб бор нитрид (ПХБН) авах явдал юм. ACE (ballas) зэрэг.

Поликристалл хэт хатуу материалыг (PSHM) поликристал суурийн найрлага, үйлдвэрлэх арга, шинж чанар зэрэг тодорхойлогч шинж чанаруудын дагуу системчилсэн байдаг. эх материал. Поликристалыг бүхэлд нь таван үндсэн бүлэгт хуваадаг: алмааз дээр суурилсан PSTM (DBA), борын нитридын (SPNB) нягт өөрчлөлт дээр суурилсан PSTM, нийлмэл хэт хатуу материал (KSTM), хоёр давхаргат хэт хатуу нийлмэл материал (DSCM).

Синтетик алмаз дээр суурилсан поликристалуудыг дөрвөн төрөлд хувааж болно.

1) Нарийн алмааз нунтагыг цэвэр хэлбэрээр эсвэл тусгай урьдчилан боловсруулалт хийсний дараа задлах процессыг идэвхжүүлснээр олж авсан поликристалууд. Энэ схемийн дагуу үйлдвэрлэсэн поликристалууд нь дүрмээр бол нэг фазын бүтээгдэхүүн юм. Жишээ нь мега алмаз ба карбонит орно.

2) SV төрлийн алмазын поликристалууд. Эдгээр нь холбогчоор бэхлэгдсэн алмазын хэсгүүдээс бүрдэх нэг төрлийн бус нийлмэл материал юм - хоёр дахь үе шат нь алмааз талстуудын хооронд нимгэн давхарга хэлбэрээр байрладаг.

3) Их хэмжээний катализатор бүхий нүүрстөрөгч агуулсан бодисыг өндөр даралт, өндөр температурт аль алинд нь үзүүлэх замаар гаргаж авсан ASPC төрлийн синтетик карбонатууд. ASPC нь эхний хоёр сортын поликристалуудаас бага хатуулаг, хүч чадалтай байдаг.

4) Өндөр даралт, температурт металл холбогчоор алмааз нунтаг шингээх замаар олж авсан алмазын поликристалууд. Никель, кобальт, төмөр, хром зэргийг холбогч болгон ашигладаг.

Борын нитрид дээр суурилсан хэд хэдэн төрлийн PSTM байдаг:

1) VM g VM sf уусгагчийн дэргэд зургаан өнцөгт борын нитрид (HNB) -аас нийлэгжсэн поликристалууд (нийлмэл 01 нь ердийн төлөөлөгч);

2) зургаан өнцөгт өөрчлөлтийг куб BNrBN (нийлмэл 02) руу шууд шилжүүлсний үр дүнд олж авсан поликристалууд;

3) вуртцит хэлбэрийн өөрчлөлтийг куб BN g ® VM df болгон хувиргасны үр дүнд олж авсан поликристалууд. Шилжилтийн бүрэн байдал нь синтерлэх параметрүүдээр зохицуулагддаг тул энэ бүлэгт мэдэгдэхүйц ялгаатай шинж чанартай материалууд (нийлмэл 10, нийлмэл 09);

4) куб борын нитрид (CBN) нунтагыг идэвхжүүлэгч нэмэлтүүд (нийлмэл 05-IT, киборит) -аар шингэлэх замаар олж авсан поликристалууд
гэх мэт).

PSTMБорын нитрид дээр суурилсан, хатуулаг нь алмазаас бага зэрэг доогуур байдаг бөгөөд тэдгээр нь өндөр халуунд тэсвэртэй, өндөр температурт циклийн нөлөөнд тэсвэртэй, хамгийн чухал нь одоогоор огтлолтод өртөж буй ихэнх материалын гол бүрэлдэхүүн хэсэг болох төмрийн химийн харилцан үйлчлэл нь сул байдаг. .

Эзлэхүүний хувьд нэгэн төрлийн нийлмэл хэт хатуу материалнийлэг алмаз болон борын нитридын шоо дөрвөлжин нунтаг холимгийг аглосон аргаар гаргаж авсан. Үүнд PKNB төрлийн материалууд орно - AS, SV, SVAB. Хатуу хайлш дээр суурилсан алмааз агуулсан материалууд нь нийлмэл ангилалд багтдаг. Энэ бүлгийн материалуудын дунд "Славутич" (байгалийн алмаазаас) болон "Твесал" (синтетик алмаазаас) -ийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Үндсэн шинж чанар хоёр давхар нийлмэл поликристал материалЭнэ нь хэт хатуу материалын нунтагыг гянтболд, титан, тантал карбид дээр суурилсан хатуу хайлшаар хийсэн субстрат дээр өндөр температур, даралтын дор хийж, 0.5-1 мм зузаантай, нягт наалдсан PSTM давхарга үүсгэдэг. субстратын материал руу. Алмазан агуулсан давхарга нь туслах бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулж болно.