Сравнительные характеристики стм на основе нитрида бора

Марка	Первоначальное название	Твердость HV, ГПа	Теплостойкость, °С
Композит 01	Эльбор-Р	60… 80	1100 …1300
Композит 02	Белбор	60….90	900… 1000
Композит 03	Исмит	60	1000
Композит 05	Композит	70	1000
Композит 09	ПТНБ	60… 90	1500
Композит 10	Гексанит-Р	50… 60	750… 850

Эффективность применения лезвийных инструментов из различных марок композитов связана с совершенствованием конструкции инструментов и технологии их изготовления и с определением рациональной области их использования: композиты 01 (эльбор-Р) и 02 (белбор) используют для тонкого и чистового точения и фрезерования без ударов деталей из закаленных сталей твердостью 55…70 HRC_э, чугунов и твердых сплавов ВК15, ВК20 и ВК25 с подачами до 0,20 мм/об и глубиной резания до 0,8 мм; композит 05 применяют для чистового и получистового точения без ударов деталей из закаленных сталей твердостью 40...58 HRC_э, чугунов твердостью до 300 НВ с подачами до 0,25 мм/об и глубиной до 2,5 мм; композит 10 (гексанит-Р) используют для тонкого, чистового и получистового точения и фрезерования с ударами деталей из закаленных сталей твердостью не выше 58 HRC_э, чугунов любой твердости, сплавов ВК15, ВК20, ВК25 с подачей до 0,15 мм/об и глубиной резания до 0,6 мм. При этом период стойкости инструментов возрастает в десятки раз по сравнению с другими инструментальными материалами.

Область применения СТМ до недавнего времени ограничивалась из-за сравнительно небольших размеров поликристаллов. В настоящее время освоен выпуск двухслойных неперетачиваемых пластин, состоящих из твердого сплава (основа) и слоя из поликристаллов алмаза или нитрида бора толщиной до 0,5 мм, что повысит общую эффективность использования инструментов из сверхтвердых материалов.

Рубин представляет модификацию -al₂o₃ с небольшими примесями хрома, а лейкосапфир - синтетический монокристалл в виде -модификации, который почти не содержит примесей. Последний имеет более высокие механические свойства, чем рубин, в силу чего и находит более широкое применение. Инструменты, изготовленные из монокристаллов корунда, рекомендуется использовать для тонкой обработки цветных металлов, сталей и чугунов. Разнообразие инструментальных материалов, используемых в настоящее время промышленностью, подтверждают данные рис. 12.2 и табл. 12.7.

Рис. 13.2. Использование инструментальных материалов

в диапазоне допустимых скоростей резания и подач:

1 - быстрорежущие стали; 2 - твердые сплавы;

3 - твердые сплавы с покрытиями; 4 - нитридная керамика;

5 - оксидно-карбидная керамика;

6 - оксидная керамика; 7 - нитрид бора

Таблица 13.7

Распространенность инструментальных материалов

Показатель	Группа материала
	Быстрорежущие стали	Твердые сплавы	Керамика и СТМ
Объем выпуска, %	66	32	2
Объем снимаемого металла, %	28	68	4

Для более полного восприятия ниже приведена обобщенная табл. 13.8 основных свойств инструментальных материалов.

Таблица 13.8

Основные свойства инструментальных материалов

Инструментальный материал	Предел прочности, МПа		Красно-стойкость, о С	Твердость		Микро-твердость, ГПа
	при изгибе	при сжатии		HRC	HRA
Легированная сталь	2000-2500	-	До 260	61-63	-	-
Быстрорежущая сталь:
нормальной красностойкости	До 3200	3800	610-615	63-65	-	7
повышенной красностойкости	До 3700	3800	До 650	65-67	-	7,5
Твердые сплавы:
вольфрамовые	1100-1165	3300	800-850	-	87-91	16-17
титановольфрамовые	950-1650	4150	850-900	-	87-92	16-17
Керамические	400-637	-	1200	-	91-93	15
Алмазы	-	-	700-800	-	-	100
Композиты	-	-	1200-1300	-	-	78-95