Referat1

Materiale mineralo-ceramice
Paralel cu dezvoltarea aliajelor dure din carburi metalice si compusi metalici, s-a dezvoltat si ramura materialelor dure mineralo-ceramice care sunt mult mai ieftine decat carburile metalice, fapt pentru care prezinta un interes deosebit, in special pentru constructia de scule aschietoare, cum sunt: cutitele, frezele, discurile abrazive etc., cat si pentru constructia anumitor piese necesare industriei. Problema prezinta interes si prin faptul ca aceste materiale dure, nemetalice: diamant, n.c.b., corindonul, carborundul, cuartul, oxidul de Al aglomerat, carbura de bor aglomerata etc. pot inlocui in constructia de scule, cat si in alte domenii, materialele dure metalice sau, in alte cazuri, pot fi combinate cu ele.
Mod de obtinere
Din oxidul de Al si alte tipuri de oxizi, se obtin placute mineralo-ceramice si scule care permit sa se aschieze materialele cu viteze de 500-1200 m/min. si chiar mai mari. Aceste placute se obtin din pulbere de oxid de Al cu o granulatie foarte fina functie de marca placutei care a evoluat in timp, fapt ce a adus la imbunatatirea proprietatilor fizico-mecanice ale placutelor ceramice. Aceasta pulbere de oxid de Al se amesteca foarte bine si omogen cu un liant ca: ulei oleic, celuloza, metale, etc. Acest amestec este presat in matrite de diferite forme, la rece sau la cald, in functie de aglomeratul de oxid de Al, la un timp optim de 2-10 minute, in functie de marimea piesei. De mentionat ca timpul de sinterizare are o mare influenta asupra caracteristicilor pieselor. Dupa sinterizare produsele obtinute sunt rectificate, rodate sau lepuite si apoi sortate. Dar cele mai bune rezultate au inceput sa fie obtinute in constructia de scule aschietoare cu materiale mineralo-ceramice obtinute din amestecarea oxidului de Al, cu oxidul de zirconiu, cu carbura de titan sau alte compozitii chimice.
Sunt si alte tipuri de placute metalo-ceramice care sunt de fapt placute din carburi metalice acoperite cu un strat de 0,4-0,5 mm de oxid de Al. Acoperire se face in vid cu flux de electroni si confera acestora o crestere a rezistentei la uzura.
Clasificare si proprietati
Materialele mineralo-ceramice pot fi:
-naturale: diamantul natural, cuartul cristalin, caroxul, etc.
-artificiale: diamantul sintetic, n.c.b., corindonul, etc.
Materialele ceramice obtinute in general pe baza de oxid de Al pot fi grupate astfel:
-materiale dure obtinute numai din oxid de Al.
-materiale dure obtinute din amestec de oxid de Al si alti oxizi.
-materiale dure obtinute din amestecul de oxid de Al cu carburi metalice sau carburi metalice acoperite cu oxidul de Al.
Gama materialelor dure obtinute din oxidul de Al este foarte variata, functie de puritatea oxidului, granulatie presare, sinterizare sau presinterizare, de care depind si proprietatile lor.
O mare importanta o are rezistenta la incovoiere, care este mult mai mica, circa 45-50% in comparatie cu cea a carburilor metalice, fiind cunoscut ca si acestea au rezistenta la incovoiere cu circa 50-60% mai mica decat a otelurilor. Aceasta face ca placutele mineralo-ceramice sa fie foarte fragile, sa se sparga foarte usor si sa nu reziste la socuri. Placutele mineralo-ceramice isi pastreaza rezistenta la incovoiere pana la temperaturi de circa 1000 gr.C fata de carburile metalice unde aceasta scade. Iar duritatea este mai mare ca la carburile de wolfram. Aceasta proprietate permite sa se ajunga la viteze de aschiere de 1000-1200 m/min sau, in unele cazuri pana la 2000 m/min, la strunjirea otelurilor. Placutele mineralo-ceramice au si o mare stabilitate la socurile termice. Astfel s-au realizat placute care rezista la circa 400-500 de incalziri si raciri bruste in apa sau ulei la 0 gr.C fara sa se fisureze, fapt ce conduce la crestereadurabilitatii taisului sculei armate cu asemenea materiale, tinand seama ca si conductibilitatea lor termica este mai redusa decat a metalelor sau carburilor metalice. De remarcat ca la diferite sorturi de placute, duritatea nu se modifica, ci ramane practic aceeasi pana la temp de circa 1100-1250 gr.C, fapt ce da placutelor o rezistenta ridicata la uzura, atunci cand creste temperatura in procesul de aschiere. De asemenea aceste placute au o rezistenta ridicata la compresiune, ca urmare, nu sunt sparte usor. Proprietatile acestor placute depind in mare masura si de marimea optima pe care trebuie sa o aiba granulele. Astfel s-a determinat ca o granulatie mai mica de 1 micronmetru influenteaza negativ rezistenta la incovoiere, compresiune, etc. O atentie deosebita trebuie acordata si duratei de presinterizare si sinterizare in special.
Domenii de utilizare
Materialele dure si refractare mineralo-ceramice si metalo-ceramice care au la baz oxidul de Al sunt tot mai larg utilizate atat in constructia sculelor aschietoare, cat si in alte ramuri industriale, ca materiale refractare, anticorosive, rezistente la uzura si cu stabilitate termica etc.
In constructia de scule, placutele mineralo-ceramice au inceput sa dea rezultate deosebite la strunjirea si frezarea diferitelor materiale cu viteze de aschiere de mari. Desi rezistenta lor la incovoiere este inca mica si sunt destul de fragile, se pot aschia diferite sorturi de fonte si oteluri cu duritate ridicata. Materialele metalo-ceramice si mineralo-ceramice au un domeniu larg de utilizare si trebuie sa fie cat mai mult raspandite in industria noastra, tinand seama ca sunt mult mai ieftine decat carburile metalice, mai cu seama pentru sculele aschietoare.
Materialele mineralo-ceramice si metalo-ceramice pentru aschierea metalelor sunt cunoscute sub diferite denumiri ca: Midalox, SPK, SN56, SNT1, MN285, etc., in functie de firma si tara care le produc.