7. YÜKSƏk bərkliYƏ malik materiallastrreplN

7. YÜKSƏK BƏRKLİYƏ MALİK MATERİALLAR
P L A N:
1. Bərk ərintilər və kəsici keramika.
2. Yüksək bərk materiallar.
3. Abraziv alətlər üçün materiallar.
Ə D Ə B İ Y Y A T
1. Гуляев А.П. Металловедение: 5-е переработанное издание.- М.:
Металлургия, 1978- 643 с.
2. Алексеев В.С. Материловедение: конспект лекции % -М.: Эксмо, 2008.-
160 с. –(экзамен в кармане).
Bərk ərintilər və kəsici keramika ovuntu (toz) metallurgiya metodu ilə alınır. Ovuntu metallurgiyası – texnikanın bir bölməsi olub, metala uyğun birləşmələrdən metallik tozlar hazırlanması üsulları çoxluğunu, onlardan yarımfabrikat və məmulatlar hazırlanmasını, həmçinin qeyri – metallik tozların əsas komponentlərinin əriməməsi şərti ilə qarışıqlarının əldə edilməsini əhatə edir. Bərk ərintilər və metalkeramik üçün ilkin materialı – tozları kimyəvi və yaxud mexaniki üsulla alırlar. Bu məmulatlara forma verilməsi soyuq vəziyyətdə və yaxud qızdırmaqla yerinə yetirilir. Soyuq forma yaratma (verilmə) mexaniki və hidravliki preslərdə oxvari pres-ləmə ilə yaxud hidrostatik üsulla tozu etastik şara yerləşdirərək mayenin təzyiqi ilə yerinə yetirilir. Qaynar presləmədə ştamplarda çəkic altında (dinamiki presləmə) yaxud qazostatistik üsulla xüsusi konteynerlərdə qaynar qazların təzyiqi hesabına [P=(15...400) ∙103 Pa =0,015...0,4 MPa] pis (çətin) biçən materiallardan – çətin əriyən birləşmələrdən məmullar hazırlanır ki, bunların əsasında bərk ərintilər və metalkeramik məmulatlar hazırlanır.
Belə bişirilmiş çətin əriyən birləşmələrin (ərintiləqəblərinin) tərkibinə aşağıdakı qeyri –metallik komponentlər –qrafit, gil –torpaq, karbid daxil edilir ki, bunların sayəsində qeyd olunan materiallara xüsusi əlamətlər verilir.
Alət istehsalında bərk bişirilmiş ərintilər və kəsici metalkeramika geniş təşəkkül tapmışdır. Tozların əsas komponentlərinin qarışıqdakı tərkibinə görə bərk bişirilmiş ərintilər üç qrupa bölünür: volframlı, titan – volframlı, titan –tantal –volframlı; tətbiq oblastına görə - materialların kəsmə ilə emalında, dağ –mədən alətlərinin təchizində, tez yeyilən maşın hissələrinin, cihaz və avadanlıqlarının əridib – yapışdarılmasında (yeyilmiş hissələrə) fərqlənir.
Bərk ərintilərin fiziki –mexaniki xüsusiyyətləri: əyilmədə möhkəmlik (davam-lılıq) həddi – 1176...2156 Mpa (≈120...220kq/mm2), sıxlığı ~9,5...15,3 q/sm3, Bərklik ~79...92HRC.
Yonqarsız metal emalında, tez yeyilən maşın hissələrinin yeyilən hissəsinə əridib yapışdırmaq, cihaz və avadanlıqlara aşağıdakı bərk ərintilər: BKЗ; BKЗ – M; BKЧ, BK10 – KC, BK20 – KC, BK20K. Bərk ərintilərin qeyd olunan markalarındakı “K” – kobalt, “B” –volfram – karbid; “T”- titan –karbid və tantalı göstərir; rəqəmlərlə isə ərintiyə daxil olan toz komponentlərin % tərkibi göstərilir. Məsələn, BK3 ərintisində 3% kobalt, qalanı isə volfram – karbiddir.
Volframın qıtlığı volframsız bərk ərintilərin işlənməsini şərtləndirdiyindən, volfram –karbid əsasında heç də əvvəlkindən keyfiyyətinə görə geri qalmayan bişirilmiş ərintilərdən istifadəni vacib etmişdir.
Volframsız və karbid –xromlu bərk metal –keramik ərintilərdən maşınqayırmada matrisaların hazırlanmasında, sürtünmə hissələrinin, abrativ materialların (900oC temperaturda işləyən), əlvan metalların emalı üçün kəsici alətlərin hazırlanmasında tətbiq edilir.
Hazırda sənayenin müxtəlif sahələrində o cümlədən maşınqayırmada müxtəlif kəsici alətlərin hazırlanmasında üç növ yüksək bərk material (УВМ) tətbiq edilir: təbii almaz, polikristallik sintetik almaz və bor – nitrat (elbor) əsaslı kompozitlər.
Təbii və sintetik almaz elə bir müstəsna xüsusiyyətə malikdir ki, onlarda ən yüksək bərklik müşahidə olunur (HV 10000 kq/mm2). Ancaq, xətti genişlənmə və sürtünmə əmsalları çox kiçik; istilikkeçiriciliyi, yeyilməyə davamlılığı və adgeziya dayanıqlığı yüksəkdir. Almazların çatışmamazlığı onların əyilməyə davamlığının yüksək olmaması, kövrəkliyi və dəmirdə nisbətən aşağı temperaturda (+750oC) həll olması, dəmir – karbon (Fe-C) ərintilərinin (poladların) yüksək sürətlə kəsilməsinə, həmçinin fasilələrlə kəsilməsinə və vibrasiyalarda maneə səbəb olur. Təbii almaz kristal şəklində kəskinin metal gövdəsinə bərkidilməklə istifadə olunur. Sintetik ACБ (Balas) və ACПK (karbonad) markalı almazlar öz strukturuna görə təbii almazla eynidir. Polikristallik quruluşa malik olmaqla daha yüksək möhkəmlik xarakteristi-kasına malikdir.
Təbiii və sünü almazlar Cu, Al və Mg ərintilərinin, nəcib metalların (Au, Ag), titan və onun ərintilərinin, qeyri-metallik materiolların (plastik kütlə, tekstolit, şüşə- tekstolit), həmçinin bərk ərintilərin və keramik materialların emalında tətbiq edilir.
Sintetik almaz təbii almazla müqayisədə bir sıra üstünlüklərə malikdir: daha yüksək möhkəmlik və dinamik xarakteristikaya. Onları nəinki yonmada, həmçinin frezləmə də istifadə etmək olar.
Kompozit yüksək bərk material olub (bor –nitrid B3N3) ülgüc tipli alətlərin hazırlanmasında tətbiq edilir. Bərkliyinə görə kompozit almaza yaxındır, istilik davamlılığı, yüksək olmaqla, qara metallara ətalətlidir. Odur ki, bu materialın əsas tətbiq dairəsi tablanmış polad və çuqunların emalıdır. Aşağıdakı yüksək bərk materialları (УВМ) qeyd etmək olar: kompozit 01 (elbor – P), kompozit 02(belbor), kompozit 05 və 05И, 09 (ПТНБ - HK).
01 və 02 kompozitləri yüksək bərkliyə (HV 750 kq/mm2 – 7500 MPa), əyilməyə az davamlılığa (40...50 kq/mm2 – 400...500 MPa) malikdir. Əsas tətbiq sahəsi – zərif və təmiz zərbəsiz hissələrin (polad, bərkliyi HRC55 -70, çuqunlar istənilən bərklikli və bərk ərintilər BK 15, BK 20 və BK 25 (HRA 88 –90)) verim 0,15mm/dövr və kəsmə dərinliyi 0,05...0,5mm olmaqla yonulmasını təmin edir. 01 və 02 kompozitləri frezləmədə də tətbiq oluna bilər.
Abraziv materiallar iki cür: təbii və süni olur. Təbii abraziv materiallara: kvars, najdak, korund və almaz, süni materiallara –elektrokorund, silisium karbid, bor – karbid, kubşəkilli bor nitrid və sintetik almaz daxildir.
Kvars (П) –bu material əsasən 98,5...99,5% SiO2 ibarətdir. Cilalayıcı kağız və parça əsaslı sərbəst səpələnmiş cilalayıcı dənəciklərdən təşkil edilmiş vərəqlər şəklində tətbiq edilir.
Najdan (H) – kiçik kristallik alüminium oksidi (25...60% A12O3) və qara rəngli SiO2 və FeO hissəciklərindən hazırlanır.
Korund (E və ECБ) –mineral olub, əsasən alüminium oksidindən (kristallik – A12O3 -80...95%) və qismən digər minerallardan ibarətdir. Korundun dənəsi bərkdir və dağılmada iti tilli xərçəngşəkilli sınma əmələ gətirir. Tətbiq sahəsi əsasən polirovkudur.
Almaz (A) –mineral olub, təmiz karbon təsəvvüründədir. Təbiətdə məlum maddələrdən ən yükək bərkliyi ilə seçilir. Kristalları və onun qırıntılarından (qəlpə-lərindən) bir ülgüclü kəsici alətlər və almaz –metallik qələmlər (cilalayıcı dairələrin düzləndirilməsində) hazırlanır.
Elektrokorund 4 növ olur:
1) normal elektrokorund 1A, boksitlər və onların şəkildəyişmələrinə - 12A, 13A, 14A, 15A, 16A əridib yapışdırılan;
2) ağ, gil – torpaq və onun şəkildəyişmələrinə - 22A, 23A, 24A, 25A əridib yapışdırılan;
3) legirlənmiş elektrokorundlar, müxtəlif əlavəli gil –torpaqlara əridib yağış-dırılan: xromlaşdırılmış 3A və onun şəkildəyişmələrinə 32A, 33A, 34A və titan-laşdırılmış 3A və onun şəkildəyişmələrinə;
4) monokorund A4, dəmir –sulfid – boksitə əridilir.
Silisium karbid (SiC) –böyük bərkliyə və kövrəkliyə malikdir. SiC –in % nisbətindən asılı olaraq bu mineral yağıl (göy) (6c) və qara (5c) rəngdə olur. 1 –cidə 97% Si olur. İkincidə isə aşağıdakı şəkildəyişmələrlə buraxılır: 52C, 53C, 54C və 55C.
Göy (yaşıl) rəngli SiC –in dənəciklərindən müxtəlif abraziv alətlər (cilalayıcı dairələr) bərk ərintilər və qeyri –metallik materialların emalında, qara SiC –in dənəciklərindən isə çuqun və əlvan metal məmulatların emalında istifadə edilən alətlər (cilalayıcı dairələr) və kəsici alətlərin itilənməsində (kəski, burğu və s.) istifadə olunur.
Kubşəkilli bor – nitrid (KBN) –borun, Si və C –nun birləşməsidir (BSiC). KBN almaza yaxın bərkliyə və abraziv qabiliyyətə malikdir.
Sintetik almaz (AC) təbii almazla eyni quruluşa malikdir. Fiziki – mexaniki xüsiyyətinə görə yaxşı növ sintetik almazlar təbii almazlarla analojidir. Sintetik almazlar beş markada istehsal edilərək buraxılır: ACO, ACP, ACK, ACB və ACC.
|