SE460665B - Med enkristallskivor foerstaerkt keramiskt skaermaterial - Google Patents
Med enkristallskivor foerstaerkt keramiskt skaermaterialInfo
- Publication number
- SE460665B SE460665B SE8702390A SE8702390A SE460665B SE 460665 B SE460665 B SE 460665B SE 8702390 A SE8702390 A SE 8702390A SE 8702390 A SE8702390 A SE 8702390A SE 460665 B SE460665 B SE 460665B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- cutting material
- matrix
- disc
- ceramic cutting
- diameter
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title 1
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 9
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 claims description 2
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011226 reinforced ceramic Substances 0.000 claims 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PCTMTFRHKVHKIS-BMFZQQSSSA-N (1s,3r,4e,6e,8e,10e,12e,14e,16e,18s,19r,20r,21s,25r,27r,30r,31r,33s,35r,37s,38r)-3-[(2r,3s,4s,5s,6r)-4-amino-3,5-dihydroxy-6-methyloxan-2-yl]oxy-19,25,27,30,31,33,35,37-octahydroxy-18,20,21-trimethyl-23-oxo-22,39-dioxabicyclo[33.3.1]nonatriaconta-4,6,8,10 Chemical compound C1C=C2C[C@@H](OS(O)(=O)=O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2.O[C@H]1[C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](C)O[C@H]1O[C@H]1/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/[C@H](C)[C@@H](O)[C@@H](C)[C@H](C)OC(=O)C[C@H](O)C[C@H](O)CC[C@@H](O)[C@H](O)C[C@H](O)C[C@](O)(C[C@H](O)[C@H]2C(O)=O)O[C@H]2C1 PCTMTFRHKVHKIS-BMFZQQSSSA-N 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
- C04B35/111—Fine ceramics
- C04B35/117—Composites
- C04B35/119—Composites with zirconium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
- C04B35/111—Fine ceramics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/71—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
- C04B35/78—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
- C04B35/80—Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
15 20 25 30 35 2_' - 460 665 Skivformiga enkristaller har också använts för att öka seg- heten och termochockbeständigheten hos keramiska material.
SU patent 298569 beskriver ett material med skivor av beta- AIZO3, 70-90 vikt-%, i alfa-Al2O3, som uppvisat en förbättrad seghet jämfört med alfa-Al203. SU patent 421674 beskriver ett material med skivor av Cr2O3 ZrO2-grundmassa. SU patent 487863 liknar SU patent 421674 och beskriver användningen av Cr203-skivor (tjocklek 2-10/um, diameter 100-500/um) i Al 03. SU patent 2 526606 beskriver ett material med skivor av beta-Al2O3 i en grundmassa av alfa-Al2O3 och Al, som uppvisat ökad seghet och termochockbeständighet. i en Det har nu överraskande visat sig att tillsatser av 5-35 vikt-% skivformiga whiskers med en ekvivalent diameter (hypotetisk diameter hos en cirkel med samma area som skivan) av 5-50/um, företrädesvis 5-40 /um, och en tjock- lek av 0,5-8 /um, homogent fördelade i grundmassan, kan B väsentligt öka seghetsbeteendet vid skärande metallbearbet- _ É ning hos verktyg baserade pa aluminiumoxid. Ytterligare | förbättringar kan uppnås genom tillsats av 3-20 vikt-%, företrädesvis 5-15 vikt-%,monoklina eller tetragonala É zirkoniumoxid-partiklar till den aluminiumoxid-baserade grundmassan. Sammansättningen kan vidare innehålla refrak- tära nitrider eller karbider för att öka varmhàrdhet och värmeledningsförmága, vilket är fördelaktigt vid vissa metallbearbetningstillämpningar.
Mekanismerna för ökning av segheten har inte identifierats i detalj, men troligen inkluderas andra mekanismer än % whiskerutdragning vilket vanligen observeras vid höghàll- fasta whiskers med liten diameter (USA patentet 4,543,345).
En av de troliga mekanismerna är sprickavlänkning som sker om det finns en tillräckligt svag gränsyta mellan skivan och grundmassan. Denna mekanism leder till ökad seghet men inte till ökad hàllfasthet. 10 15 20 25 30 Exempel 1 3 460 ses _ Skärmaterial tillverkades från följande begynnelsematerial: Aluminiumoxid med en kornstorlek < 1/um.
ZrO2 med en kornstorlek i 2/um.
SiC-enkristallskivor med en genomsnittlig ekvivalent diameter av 20/um och medeltjockleken 1/um.
SiC-enkristallskivor med en genomsnittlig ekvivalent diameter av 60/um och medeltjockleken 9/um.
Sammansättningsvarianterna framgår av Tabell 1.
Tabell 1 Sammansättning, viktprocent Variant A B C D 1 bal 4 0 0 2 bal 0 24 0 3 bal io 24 \ o 4 bal 0 0 24 Exempel 2 tidigare teknik enl uppfinningen enl uppfinningen utanför uppfinningen Materialen från Exempel 1 provades i form av skär SNGN 120412 i gjutjärn SS 0125 vid en intermittent fräsoperation med höga seghetskrav. Både mekanisk hàllfasthet och termo- chockbeständighet provades samtidigt i varierande grad beroende på de använda skärbetingelserna. Följande skärlivs- längdsrangordning erhölls vid olika skärbetingelser (Tabell 2). 10 15 460 665 4 Tabell 2 Skärlivslängd vid olika skärbetingelser Skärhastighet m/min 400 400 700 700 Total Matning mm/varv 0,3 0,5 0,3 0,5 rangordning Variant 1 4 3 4 3 14 2 1 2 2 2 7 3 2 1 1 1 4 3 4 3 4 14 Som framgår av Tabell 2 uppvisar stora skivor, som ligger utanför den föredragna utföringsformen enligt uppfinningen, otillfredsställande seghetsbeteende vid höga matningshastig- heter.
Claims (2)
1. Ett med enkristallskivor förstärkt keramiskt skär- material med förbättrat seghetsbeteende vid skärande metallbearbetningsapplikationer, k ä n n e t e c k n a t av, att det består av en grundmassa baserad på aluminium- oxid med 5-35 vikt-% homogent fördelade enkristallskivor av kiselkarbid, där skivorna har en ekvivalent diameter (hypotetisk diameter hos en cirkel med sammafarea som skivan) av 5-50 pm och en tjocklek av 0,5-8 pm.
2. Skärmaterial enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t av, att grundmassan dessutom ianehåller 3-20 vikt-% zirkoniumoxid i en monoklin och/eller tetragonal fas.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8702390A SE460665B (sv) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | Med enkristallskivor foerstaerkt keramiskt skaermaterial |
| DE8888850173T DE3875390T2 (de) | 1987-06-09 | 1988-05-19 | Verstaerktes, keramisches schneidwerkzeug. |
| AT88850173T ATE81646T1 (de) | 1987-06-09 | 1988-05-19 | Verstaerktes, keramisches schneidwerkzeug. |
| EP88850173A EP0296133B1 (en) | 1987-06-09 | 1988-05-19 | Reinforced ceramic cutting tool |
| JP63128587A JPS6452668A (en) | 1987-06-09 | 1988-05-27 | Single crystal disk reinforced ceramic cutting tool material |
| US07/723,241 US5110770A (en) | 1987-06-09 | 1991-06-28 | Ceramic cutting tool material with improved toughness |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8702390A SE460665B (sv) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | Med enkristallskivor foerstaerkt keramiskt skaermaterial |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE8702390D0 SE8702390D0 (sv) | 1987-06-09 |
| SE8702390L SE8702390L (sv) | 1988-12-10 |
| SE460665B true SE460665B (sv) | 1989-11-06 |
Family
ID=20368795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE8702390A SE460665B (sv) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | Med enkristallskivor foerstaerkt keramiskt skaermaterial |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5110770A (sv) |
| EP (1) | EP0296133B1 (sv) |
| JP (1) | JPS6452668A (sv) |
| AT (1) | ATE81646T1 (sv) |
| DE (1) | DE3875390T2 (sv) |
| SE (1) | SE460665B (sv) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE68917712D1 (de) * | 1988-12-28 | 1994-09-29 | Japan Metals & Chem Co Ltd | Keramischer Verbundwerkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung. |
| US5830816A (en) * | 1990-08-06 | 1998-11-03 | Cerasiv Gmbh Innovatives Keramik-Engineering | Sintered molding |
| JP2954996B2 (ja) * | 1990-08-23 | 1999-09-27 | 三菱重工業株式会社 | 工具用焼結材料 |
| SE469075B (sv) * | 1991-01-21 | 1993-05-10 | Sandvik Ab | Whiskerfoerstaerkt oxidbaserat keramiskt skaer |
| SE9100895D0 (sv) * | 1991-03-25 | 1991-03-25 | Sandvik Ab | Saett att framstaella skaer foeretraedesvis foer skaerande bearbetning av varmhaallfasta material |
| US5246894A (en) * | 1991-03-29 | 1993-09-21 | Tokai Carbon Co., Ltd. | Silicon carbide reinforced composite material |
| SE508255C2 (sv) * | 1994-07-15 | 1998-09-21 | Sandvik Ab | Whiskerförstärkt keramiskt material samt metod för dess framställning |
| US5728637A (en) * | 1996-02-01 | 1998-03-17 | The Regents Of The University Of California | Nanocrystalline alumina-diamond composites |
| US6610113B1 (en) * | 1999-09-09 | 2003-08-26 | Kennametal Pc Inc. | Process for heat treating ceramics and articles of manufacture made thereby |
| SE529144C2 (sv) | 2005-04-18 | 2007-05-15 | Sandvik Intellectual Property | Skär belagt med kompositoxidskikt |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2744700C2 (de) * | 1977-10-05 | 1987-05-27 | Feldmühle AG, 4000 Düsseldorf | Sinterwerkstoff auf Basis von dichten, nichtmetallischen Hartstoffen wie hochschmelzenden Metallcarbiden, Metallnitriden, Metallboriden und Metalloxiden mit darin eingelagerten Zirkon- und/oder Hafniumoxid |
| NL7903661A (nl) * | 1979-05-10 | 1980-11-12 | Philips Nv | Gereedschap voor het verspanend bewerken van materiaal. |
| JPS57100976A (en) * | 1980-12-12 | 1982-06-23 | Sumitomo Electric Industries | Tenacious ceramic material |
| US4745091A (en) * | 1983-11-09 | 1988-05-17 | Landalloy, Inc. | Novel compositions for oxide ceramics |
| US4543345A (en) * | 1984-02-09 | 1985-09-24 | The United States Of America As Represented By The Department Of Energy | Silicon carbide whisker reinforced ceramic composites and method for making same |
| JPS6126568A (ja) * | 1984-07-13 | 1986-02-05 | 住友電気工業株式会社 | セラミツクス切削工具材料及びその製造方法 |
| CA1267294C (en) * | 1985-03-14 | 1990-04-03 | REINFORCED CERAMIC CUTTING TOOLS | |
| JPS61256963A (ja) * | 1985-05-09 | 1986-11-14 | 株式会社 リケン | 高強度アルミナ焼結体及びその製造方法 |
| US4789277A (en) * | 1986-02-18 | 1988-12-06 | Advanced Composite Materials Corporation | Method of cutting using silicon carbide whisker reinforced ceramic cutting tools |
| US4657877A (en) * | 1986-05-21 | 1987-04-14 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Silicon carbide whisker-zirconia reinforced mullite and alumina ceramics |
| US4804645A (en) * | 1987-03-27 | 1989-02-14 | Sandvik Aktiebolag | Ceramic material based on alumina and refractory hard constituents |
| DE3869483D1 (de) * | 1987-06-09 | 1992-04-30 | Sandvik Ab | Mit whiskern verstaerktes keramisches schneidwerkzeug. |
-
1987
- 1987-06-09 SE SE8702390A patent/SE460665B/sv not_active IP Right Cessation
-
1988
- 1988-05-19 EP EP88850173A patent/EP0296133B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-05-19 DE DE8888850173T patent/DE3875390T2/de not_active Revoked
- 1988-05-19 AT AT88850173T patent/ATE81646T1/de not_active IP Right Cessation
- 1988-05-27 JP JP63128587A patent/JPS6452668A/ja active Pending
-
1991
- 1991-06-28 US US07/723,241 patent/US5110770A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE8702390L (sv) | 1988-12-10 |
| SE8702390D0 (sv) | 1987-06-09 |
| DE3875390D1 (de) | 1992-11-26 |
| EP0296133B1 (en) | 1992-10-21 |
| DE3875390T2 (de) | 1993-03-04 |
| JPS6452668A (en) | 1989-02-28 |
| ATE81646T1 (de) | 1992-11-15 |
| US5110770A (en) | 1992-05-05 |
| EP0296133A3 (en) | 1991-03-06 |
| EP0296133A2 (en) | 1988-12-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SE451581B (sv) | Keramiskt material huvudsakligen baserat pa kiselnitrid, aluminiumnitrid och aluminiumoxid | |
| EP0133864B1 (en) | Ceramics for cutting tools | |
| SE460665B (sv) | Med enkristallskivor foerstaerkt keramiskt skaermaterial | |
| EP0284584B1 (en) | Ceramic material based on alumina and refractory hard constituents | |
| SE8701172D0 (sv) | Whiskerforsterkt keramiskt skerverktyg | |
| EP0194811A2 (en) | Reinforced ceramic cutting tools | |
| KR890006336A (ko) | 세라믹 절삭 공구 삽입체 | |
| Billman et al. | Machining with Al2O3‐Sic Whisker Cutting Tools | |
| JPH04503329A (ja) | アルミナージルコニアーカーバイド ホイスカーにより強化された切削工具 | |
| Jack | Ceramic cutting tool materials | |
| EP0607110B1 (en) | SiC whisker and particle reinforced ceramic cutting tool material | |
| Casto et al. | Wear mechanism of ceramic tools | |
| Masuda et al. | Cutting performance and wear mechanism of alumina-based ceramic tools when machining austempered ductile iron | |
| EP0607111B1 (en) | Whisker and particle reinforced ceramic cutting tool material | |
| EP0183965A2 (en) | Composite sintered silicon nitride material and cutting tool made therefrom | |
| JP2540662B2 (ja) | ウイスカ―強化セラミック切削工具材 | |
| SE8803090D0 (sv) | Whiskerforsterkt keramiskt skermaterial | |
| SE1350476A1 (sv) | Blandningskeramiskt skärverktyg och blandning av keramiska granulat därför och förfarande för framställning av skärverktyget | |
| JPS6389471A (ja) | 酸化アルミニウム基セラミックス製切削工具 | |
| JP2604155B2 (ja) | 被覆層を有するセラミックス工具 | |
| Orange et al. | Crack resistance and fracture toughness of alumina and zirconia ceramics: Comparison of notched-beam and indentation techniques | |
| JPS6259567A (ja) | 耐摩耗性に優れたセラミツクス材料 | |
| SE460600B (sv) | Whiskerfoerstaerkt keramiskt skaermaterial | |
| JPH0641388B2 (ja) | ウィスカー強化セラミック材料 | |
| Yazu | Recent Status of Sintered Boron Nitride Tools |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NAL | Patent in force |
Ref document number: 8702390-9 Format of ref document f/p: F |
|
| NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8702390-9 Format of ref document f/p: F |