RU95116363A

RU95116363A - Керамика на основе нитрида кремния и режущий инструмент из нее

Info

Publication number: RU95116363A
Application number: RU95116363/02A
Authority: RU
Inventors: К.Мехротра Пенкай; Д.Никсон Роберт
Original assignee: Кеннаметал Инк.
Priority date: 1993-01-15
Filing date: 1993-12-07
Publication date: 1997-07-10

Claims

1. Керамический режущий инструмент для высокоскоростной стружкообразующей механической обработки металлических материалов, содержащий переднюю поверхность, по которой будет течь стружка, образующаяся во время стружкообразующей механической обработки металлических материалов, заднюю поверхность, режущую кромку для врезания в металлические материалы с высокими скоростями для образования стружки, образованную на линии соединения передней поверхности и задней поверхности, керамику, состоящую по существу из фазы бета-нитрида кремния и межзернистой фазы, отличающаяся тем, что керамика имеет по меньшей мере 0,2 мас.% окиси иттрия, по меньшей мере 0,2 мас.% окиси магния, причем содержание окиси иттрия и окиси магния в сумме меньше 3,5 мас.% и имеет более 1,3 мас.% и вплоть до 3,5 мас.% кислорода на элементной основе, а пористость меньше 0,2 об.%.

2. Керамический режущий инструмент для высокоскоростной стружкообразующей механической обработки металлических материалов, содержащий переднюю поверхность, по которой будет течь стружка, образующаяся во время стружкообразующей механической обработки металлических материалов, заднюю поверхность, режущую кромку для врезания в металлические материалы с высокими скоростями для образования стружки, образованную на линии соединения передней поверхности и задней поверхности, керамики, содержащей фазу бета-нитрида кремния и межзернистую фазу, отличающуюся тем, что керамика имеет более 0,2 мас.% окиси иттрия и более 0,2 мас.% окиси магния, причем содержание окиси иттрия и окиси магния в сумме меньше 3,5 мас.%, и имеет пористость менее 0,2 об.%.

3. Керамический режущий инструмент по пп. 1 или 2, отличающийся тем, что фаза бета-нитрида кремния составляет по меньшей мере 85 об.% керамики.

4. Керамический режущий инструмент по пп. 1 или 2, отличающийся тем, что содержание окиси иттрия и окиси магния в сумме составляет по меньшей мере 1,4 мас.%.

5. Керрамический режущий инструмент по пп. 1 или 2, отличающийся тем, что твердость при комнатной температуре составляет более 1700 кг/мм² и при 1000^oС - более 800 кг/мм².

6. Керамический режущий инструмент по п. 1, отличающийся тем, что прочность на поперечный разрыв составляет более 23 кг/см².

7. Керамический режущий инструмент по п. 1, отличающийся тем, что модуль Вейбулла составляет по меньшей мере 15.

8. Керамический режущий инструмент по п. 1, отличающийся тем, что температуропроводность составляет по меньшей мере 0,2 см²/с и теплопроводность составляет по меньшей мере 0,1 кал/с•см•^oС.

9. Керамический режущий инструмент по п. 1, отличающийся тем, что модуль упругости Юнга составляет по меньшей мере 300 ГПа.

10. Керамический режущий инструмент по п. 2, отличающийся тем, что керамика содержит на элементной основе 1,3 - 3,5 мас.% кислорода.

11. Керамический режущий инструмент по п. 1, отличающийся тем, что окись иттрия составляет 0,5 - 1,5 мас.%, а окись магния 0,5 - 1,5 мас.%, при этом твердость при комнатной температуре составляет по меньшей мере 1700 кг/мм² и при 1000^oС - по меньшей мере 900 кг/мм², прочность на поперечный разрыв составляет более 25 кг/см², модуль Вейбулла составляет по меньшей мере 15, а модуль Юнга составляет по меньшей мере 300 ГПа.

12. Керамический режущий инструмент по п. 1 или 2, отличающийся тем, что содержание окиси иттрия составляет 0,5 - 1,5 мас.% и окиси магния 0,5 - 1,5 мас.%.

13. Керамический режущий инструмент по п. 1 или 11, отличающийся тем, что содержание окиси иттрия и окиси магния в сумме меньше или равно около 2 мас.%.

14. Керамический режущий инструмент по пп.1, 11 или 13, отличающийся тем, что керамика имеет вязкость при разрушении K₁ _C, равную 7,1 - 7,5 МПа • м¹ ^/ ².

15. Керамический режущий инструмент по пп. 1, 12 или 13, отличающийся тем, что керамика имеет твердость при 1000^oС более 900 кг/мм².

16. Керамический режущий инструмент по пп. 1 - 3, 11 - 14 или 15, отличающийся тем, что керамика содержит на элементной основе 1,8 - 2,9 мас.% кислорода.

17. Керамический режущий инструмент по пп. 1 - 16, отличающийся тем, что он дополнительно содержит жаростойкое покрытие.

18. Керамический режущий инструмент по пп. 17, отличающийся тем, что жаростойкое покрытие включает в себя Al₂O₃.

19. Керамика на основе нитрида кремния, содержащая фазу бета-нитрида кремния и межзернистую фазу, отличающаяся тем, что она имеет более 0,2 мас.% окиси иттрия и более 0,2 мас.% окиси магния при содержании окиси иттрия и окиси магния в сумме меньше 3,5 мас.%, имеет более 1,3 мас.% и вплоть до 3,5 мас.% кислорода на элементной основе и пористость менее 0,2 об.%.

20. Керамика на основе нитрида кремния, содержащая фазу бета-нитрида кремния и межзернистую фазу, отличающаяся тем, что содержит более 0,2 мас.% окиси иттрия, более 0,2 мас.% окиси магния при содержании окиси иттрия и окиси магния в сумме менее 3,5 мас.% и пористость менее 0,2 об.%.

21. Керамика по пп. 19 и 20, отличающаяся тем, что содержания окиси магния составляет от 0,5 до 1,5 мас.%, а окиси иттрия - от 0,5 до 1,5 мас.%.

22. Керамика по п. 19, отличающаяся тем, что содержание окиси иттрия и окиси магния в сумме меньше или равно около 0,5 - 1,5 мас.%.

23. Керамика по п. 21, отличающаяся тем, что пористость составляет менее 0,1 об.%.

24. Керамика по п. 19, отличающаяся тем, что фаза бета-нитрида кремния составляет по меньшей мере 85 об.% керамики.

25. Керамика по пп. 19, 21 и 23, отличающаяся тем, что вязкость при разрушении K₁ _C составляет 7,1 - 7,5 МПа м¹ ^/ ².

26. Керамика по пп. 19 и 23, отличающаяся тем, что твердость при 1000^oС составляет более 900 кг/мм².

27. Керамика по п. 20, отличающаяся тем, что она содержит на элементной основе 1,3 - 3,5 мас.% кислорода.

28. Керамика по пп. 19, 21 и 23, отличающаяся тем, что она содержит на элементной основе 1,8 - 2,9 мас.% кислорода.