PL158479B3 - Production method for ceramic machining tiles for tools for steel and other materials machining - Google Patents

Production method for ceramic machining tiles for tools for steel and other materials machining

Info

Publication number
PL158479B3
PL158479B3 PL27695788A PL27695788A PL158479B3 PL 158479 B3 PL158479 B3 PL 158479B3 PL 27695788 A PL27695788 A PL 27695788A PL 27695788 A PL27695788 A PL 27695788A PL 158479 B3 PL158479 B3 PL 158479B3
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
oxide
tiles
percent
machining
sinter
Prior art date
Application number
PL27695788A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL276957A3 (en
Inventor
Tadeusz Gibas
Barbara Smuk
Zbigniew Zurek
Original Assignee
Inst Obrobki Skrawaniem
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Obrobki Skrawaniem filed Critical Inst Obrobki Skrawaniem
Priority to PL27695788A priority Critical patent/PL158479B3/en
Publication of PL276957A3 publication Critical patent/PL276957A3/en
Publication of PL158479B3 publication Critical patent/PL158479B3/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Abstract

A method of manufacturing ceramic machining tiles for tools for machining of steel and other materials where aluminum oxide Al2O3, crystallographic form α with phase purity of 100 percent, chemical purity minimum 99.9 percent of the mass, granulation below 1 μm, and specific surface above 5m<2>/g is used as the basic raw material, additives in an amount of up to 5 percent of the mass, chosen from amongst aluminum oxides Al2O3 of all intermediate phase forms except for the α form, magnesium oxide MgO, chromium oxide Cr2O3, non-stabilized zirconium oxide ZrO2, yttrium oxide Y2O3, titanium oxide TiO2, and boron oxide B2O3, are entered as sintering facilitating agents, the tiles are sintered in an oxidizing or moist hydrogen atmosphere so that relative density of the sinter is close to 100 percent, but with abrasive grain growth limited to a maximum of 2.5 μm, measured according to a ceramographic methods, and further the tiles sintered in the said way are subjected to surface finishing, which involves the abrading the surface layer of the sinter with microfissures, and possibly applying chemically a nitride, a carbide or a nitride-oxygen-carbide coat lowering the coefficient of friction with the machined material, in accordance with patent No. 148 081, characterized in that the zirconium oxide additive is introduced into the mixture of oxides in the form of zirconium oxide gel Zr(OH)4, amorphous in X-ray photography examination, and the tiles are sintered in an oxidizing atmosphere and at a temperature between 1,970 and 1,770 degrees K for 1 to 5 hours.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania ceramicznych płytek skrawających na narzędzia do obróbki stali i innych materiałów, stanowiący ulepszenie sposobu według patentu nr 148 081.The present invention relates to a method of manufacturing ceramic cutting inserts for tools for processing steel and other materials, which is an improvement to the method of Patent No. 148,081.

Znany jest z opisu wynalazku nr pat. 148 081 sposób wytwarzania ceramicznych płytek skrawających, charakteryzujący się tym, że jako surowiec wyjściowy stosuje się tlenek glinu Al^Oj odmiany krystalograficznej & o czystości fazowej 100%, czystości chemicznej minimum 99,9% masy, granulacji poniżej 1 pm i powierzchni właściwej powyżej 5 m/g, jal<o środki ułatwiające spiekanie wprowadza się dodatki w ilości do 5% masy, wybrane spośród tlenków glinu o pośredniej odmianie fazowej poza odmianą ot, tlenku magnezu MgO, tlenku chromu C^O-j, tlenku cyrkonu ZrO? niestabilizowanego, tlenku itru ^2°}’ tlenku tytanu TiO?, tlenku boru B£Oj, spiekanie płytek prowadzi się w atmosferze utleniającej lub wilgotnego wodoru, tak by uzyskać gęstość względną spieku bliską 100% ale z ograniczonym rozrostem ziarna średniego do maksimum 2,5 pm mierzonego metodami ceramograficznymi, a następnie tak spieczone płytki poddaje się powierzchniowej obróbce wykańczającej polegającej na ściernym zdjęciu warstwy wierzchniej spieku z mikroszczelinami i ewentualnym chemicznym nałożeniu powłoki azotkowej, węglikowej lub węgliko-tleno-azotkowej obniżającej współczynnik tarcia z obrabianym materiałem.It is known from the description of the invention, Pat. 148 081 a method for producing ceramic inserts, characterized in that the starting material used alumina Al ^ Oj & variety crystal phase purity of 100%, a chemical purity of at least 99.9% by weight s, granulation of less than 1 p I p h owierzc than in ł aściwej p o y descent 5 m / g, uL <o s rO rods to facilitate sintering of the introduced additives in an amount up to 5% by weight, selected from the oxides of aluminum intermediate variant phase outside variety ot, magnesium oxide MgO, chromium oxide C ^ Oh, ZrO zirconium oxide? unstabilized, yttrium oxide ^ 2 °} ', titanium oxide TiO, boron oxide B £ Oj, sintering of the platelets is carried out in an oxidizing atmosphere or humid hydrogen so as to obtain a relative sinter density close to 100% but with a limited medium grain growth to a maximum of 2 5 pm measured by ceramographic methods, and then the sintered plates are subjected to surface finishing treatment consisting in abrasive removal of the surface layer of the sinter with micro-cracks and possible chemical application of a nitride, carbide or carbon-oxy-nitride coating that reduces the friction coefficient with the processed material.

Istota rozwiązania według wynalazku polega na tym, że dodatek tlenku cyrkonu Zr0£ wprowadza się do mieszanki tlenkowej w postaci żelu wodorotlenku cyrkonu Zr(0H^ rentgenograficznie bezpostaciowego, który w trakcie dalszego procesu technologicznego przechodzi w tlenek cyrkonu ΖΓΟ2, a spiekanie płytek przeprowadza się w atmosferze utleniającej w zakresie temperatur od 1970 do 1770 K w czasie od 1 do 5 godzin.The essence of the solution according to the invention is that the addition of zirconium oxide Zr0 £ is introduced to the oxide mixture in the form of a gel of zirconium hydroxide Zr (OH, X-ray amorphous, which in the further technological process turns into zirconium oxide ΖΓΟ2, and the sintering of the plates is carried out in the atmosphere oxidation in the temperature range from 1970 to 1770 K for 1 to 5 hours.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest możliwość otrzymania spieków o wysokiej gęstości, równomiernej strukturze, dobrych własnościach wytrzymałościowych oraz znacznej odporności na· ścieranie.The advantage of the solution according to the invention is the possibility of obtaining sinters of high density, uniform structure, good strength properties and high abrasion resistance.

158 479158 479

Przykład Mieszaninę o składzie:Example Mixture with the following composition:

92,5% tlenku glinu A^Oj odmiany ot o czystości fazowej 100%, czystości chemicznej minimum 99,9%, granulacji poniżej 1 pm i pow^rzchni właściwej powyżej 5 mZ/g 92.5% alumina N Oh variety ot phase purity of 100%, a chemical purity of at least 99, 9%, furan g ACJ l and less than 1 p m, and the area clean surfaces ^ y descent right area of 5 m Z / g

3,0% tlenku glinu Al?Oj odmiany Γ3.0% of Alumina grade miany

0,3% tlenku magnezu MgO0.3% magnesium oxide MgO

4,2% w przeliczeniu na ZrO?, wprowadzony jako Zr(0H)4 w postaci żelu poddaje się spiekaniu w temperaturze 1940 K w czasie 3 godzin w atmosferze utleniającej.4.2% based on ZrO®, introduced as Zr (OH) 4 in the form of a gel, is sintered at 1940 K for 3 hours in an oxidizing atmosphere.

Otrzymany spiek ma następujące własności: gęstość względna > 99% średnie ziarno 2 pm twardość HV30 > 2200 wytrzymałość na zginanie 0 zg 485 MPa wytrzymałość na ściskanie 1800 MPaThe obtained sinter has the following properties: relative density> 99%, average grain 2 pm, hardness HV30> 2200 bending strength 0 g 485 MPa compressive strength 1800 MPa

K ic [MPametodą HVG i HVNM 5 - fiK and c [M By HVG and HVNM 5 - fi

Przez zastosowanie wodorotlenku cyrkonu uzyskuje się bardzo dobre jego rozprowadzenie w masie na drodze mieszania w wodzie lub alkoholu etylenowym. W trakcie procesu technologicznego wodorotlenek cyrkonu przechodzi w aktywny tlenek.By using zirconium hydroxide, a very good mass distribution is achieved by mixing in water or ethylene alcohol. During the technological process, zirconium hydroxide turns into active oxide.

158 479158 479

Zakład Wydawnictw LJP RP. Nakład 90 egz. Cena 5000 zł.Department of Publishing LJP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 5,000.

Claims (1)

Zastrzeżenie patentowePatent claim Sposób wytwarzania ceramicznych płytek skrawających na narzędzia do obróbki stall i innych materiałów, charakteryzujący się tym, że jako surowiec wyjściowy stosuje się tlenek glinu Al„0, odmiany krystalograficznej oi o czystości fazowej 100%, czystości chemicznej l J 2 minimum 99,9% masy, granulacji poniżej 1 pm i powierzchni właściwej powyżej 5 m‘/g, jako środki ułatwiające spiekanie wprowadza się dodatki w ilości do 5% masy, wybrane spośród tlenków glinu o pośredniej odmianie fazowej poza odmianą ot , tlenku magnezu MgO, tlenku chromu Cr^Oj, tlenku cyrkonu ZrO? niestabilizowanego, tlenku itru Υ2θ3’ tlenku tytanu TiO^, tlenku boru B2O3, spiekanie płytek prowadzi się w atmosferze utleniającej lub wilgotnego wodoru, tak by uzyskać gęstość względną spieku bliską 100% ale z ograniczonym rozrostem ziarna ściernego do maksimum 2,5 pm mierzonego metodami ceramograficznymi a następnie tak spieczone płytki poddaje się powierzchniowej obróbce wykańczającej polegającej na ściernym zdjęciu warstwy wierzchniej spieku z mikroszczelinami i ewentualnym chemicznym nałożeniu powłoki azotkowej, węglikowej lub węgliko-tleno-azotkowej obniżającej współczynnik tarcia z obrabianym materiałem, według patentu nr 148 OBI, znamienny tym, że dodatek tlenku cyrkonu wprowadza się do mieszanki tlenkowej w postaci żelu wodorotlenku cyrkonu Zr(0H)4, rentgenograficznie bezpostaciowego, a spiekanie płytek przeprowadza się w atmosferze utleniającej w temperaturze od 1970 do 1270 K w czasie od 1 do 5 godzin.A method of producing ceramic cutting inserts for tools for the processing of steel and other materials, characterized by the fact that the starting material is aluminum oxide Al "0, crystallographic variety oi with 100% phase purity, chemical purity l J 2 minimum 99.9% by weight , granulation below 1 µm and specific surface area above 5 m2 / g, additives up to 5% by weight are added as sintering aids, selected from intermediate-phase aluminum oxides, except for the form ot, magnesium oxide, MgO, chromium oxide Cr ^ O , zirconium oxide ZrO? non-stabilized, yttrium oxide Υ 2θ3 ', titanium oxide TiOO, boron oxide B2O3, sintering of the platelets is carried out in an oxidizing atmosphere or humid hydrogen so as to obtain a relative sinter density close to 100% but with limited abrasive grain growth to a maximum of 2.5 pm measured by methods and then the sintered plates are subjected to a surface finishing treatment consisting in abrasive removal of the surface layer of the sinter with micro-cracks and possible chemical application of a nitride, carbide or carbon-oxy-nitride coating reducing the coefficient of friction with the treated material, according to patent No. 148 OBI, characterized by: that the addition of zirconium oxide was introduced into the oxide mixture in the form of an X-ray amorphous zirconium hydroxide gel Zr (OH) 4 , and sintering of the platelets was carried out in an oxidizing atmosphere at a temperature of 1970 to 1270 K for 1 to 5 hours. * * ** * *
PL27695788A 1988-12-30 1988-12-30 Production method for ceramic machining tiles for tools for steel and other materials machining PL158479B3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL27695788A PL158479B3 (en) 1988-12-30 1988-12-30 Production method for ceramic machining tiles for tools for steel and other materials machining

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL27695788A PL158479B3 (en) 1988-12-30 1988-12-30 Production method for ceramic machining tiles for tools for steel and other materials machining

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL276957A3 PL276957A3 (en) 1990-07-09
PL158479B3 true PL158479B3 (en) 1992-09-30

Family

ID=20045940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL27695788A PL158479B3 (en) 1988-12-30 1988-12-30 Production method for ceramic machining tiles for tools for steel and other materials machining

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL158479B3 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL276957A3 (en) 1990-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5047373A (en) Ceramic materials exhibiting pseudo-plasticity at room temperature
SE434391B (en) CERAMIC FORM body for chip separating machining of metallic as well as non-metallic material and for anti-wear protection as well as process for making the mold body
EP0199459A2 (en) High toughness ceramic alloys
Fang et al. Effect of Y2O3-stabilized ZrO2 whiskers on the microstructure, mechanical and wear resistance properties of Al2O3 based ceramic composites
PL158479B3 (en) Production method for ceramic machining tiles for tools for steel and other materials machining
JPH03205378A (en) Oxide based ceramic cutting tool
Galusek et al. Wet erosive wear of alumina densified with magnesium silicate additions
JP2576867B2 (en) High toughness cubic boron nitride based sintered body
Sornakumar et al. Development of alumina and Ce-TTZ ceramic-ceramic composite (ZTA) cutting tool
CN115304371A (en) Glass-infiltrated zirconia ceramic and preparation method thereof
CA1281340C (en) Zirconia ceramics and a process for production thereof
JP2517249B2 (en) High-strength zirconia-based HIP sintered body
Evans et al. Thermal shock of ß-alumina with zirconia additions
Silva et al. Mechanical properties of nanostructured zirconia
JP2650049B2 (en) Ceramic cutting tool and its manufacturing method
KR910009896B1 (en) A ceramic cutting tool and a process for the production of the same
Krell et al. On crack-propagation-related phenomena in Al2O3+ ZrO2 and Al2O3 sintered in air and hydrogen
Moya et al. Influence of additives on the microstructural development of mullite-ZrO2 and alumina-ZrO2
Zum Gahr et al. Friction and wear of ZrO2‐TiO2 surface‐alloyed Al2O3 ceramics in unlubricated sliding contact
Pena et al. Microstructure and mechanical behaviour of eutectoid corundum-rutile composites
PL148081B1 (en) Method of manufacture of ceramic tool tips for tools intended for machining steel and other hard materials
JPH06666B2 (en) Ceramic material with excellent precision workability
JPH066512B2 (en) High toughness silicon nitride sintered body and method for producing the same
Agut López Microstructural design of a new zirconia based material for dental implants
JPH0688835B2 (en) High-toughness ZrO 2) system sintered body and manufacturing method thereof