Baza technologii


Logo wpisu Technologia wytwarzania kompozytu ceramicznego Al2O3 – ZrO2 - Ti(C,N) metodą swobodnego spiekania

Technologia wytwarzania kompozytu ceramicznego Al2O3 – ZrO2 - Ti(C,N) metodą swobodnego spiekania

Instytut Zaawansowanych Technologii Wytwarzania

Opis technologii

Opracowana technologia wytwarzania kompozytu ceramicznego Al2O3–ZrO2–Ti(C,N) bazuje na surowcach łatwo dostępnych na rynku, a w procesie formowania stosuje się metodę dogęszczania izostatycznego. Kształtki spiekane są swobodnie w atmosferze próżni. Kompozyt znalazł zastosowanie m.in. do wyrobu wieloostrzowych płytek skrawających. Opracowana technologia wytwarzania kompozytu ceramicznego Al2O3–ZrO2–Ti(C,N) znalazła zastosowanie m. innymi do wyrobu półfabrykatów wieloostrzowych płytek skrawających (w IZTW gatunek TACN). Cykl wytwarzania spieków ceramicznych /półproduktów lub gotowych elementów/ składa się z następujących operacji: 1) przygotowanie mieszanki – (Al2O3 + ZrO2) + 30%mas. Ti(C,N), 2) formowanie dwustopniowe – pod naciskiem jednoosiowym a następnie dogęszczanie izostatyczne, 3) obróbka termiczna w próżni do temperatury 1700°C, 4) kontrola jakości i badania. Właściwości spieczonego kompozytu: gęstość 4,22 g/cm3, twardość HV1 17,5 GPa, współczynnik odporności na pękanie 5 MPa·m1/2, moduł Younga E 370GPa.

Zalety / korzyści z zastosowania technologii

Czysta ceramika z Al2O3 ma niską wytrzymałość na zginanie równą 350 MPa, odporność na kruche pękanie KIc 4,3 MPa·m1/2, moduł Younga rzędu 400 MPa i współczynnik rozszerzalności cieplnej wynoszący 8,2·10-6 1/K. Materiał charakteryzuje słaba udarność. Spieki z Al2O3, są jednak, z uwagi na niską cenę i odporność na ścieranie w wysokich temperaturach, stosowane w średnio-dokładnej obróbce żeliw o twardości poniżej HB235, stali węglowych o twardości mniejszej od 38 HRC, a także stali stopowych. Umocnienie ceramiki na bazie Al2O3 można wywołać poprzez dodatek cząstek dwutlenku cyrkonu i węgliko-azotka tytanu. Wprowadzenie fazy ZrO2 i Ti(C,N) do osnowy Al2O3 powoduje wzrost twardości oraz hamuje rozrost ziaren osnowy podnosząc równocześnie odporność na kruche pękanie. Badania wykazały również, że modyfikacja mikrostruktury tych spieków, a szczególnie wzrost jej drobnoziarnistości i równomierności rozmieszczenia faz, istotnie poprawia ich właściwości skrawne. Pozwala między innymi na zastosowanie wyższych prędkości skrawania. Dzięki temu powierzchnia obrabianego materiału po procesie skrawania uzyskuje, w wielu przypadkach, parametry pozwalające na eliminację procesu szlifowania.

Zastosowanie rynkowe

Tworzywa o osnowie Al2O3 umacniane dodatkiem ZrO2 i Ti(C,N) nadają się do obróbki z średnimi prędkościami skrawania stopów niklu, stali hartowanych, niemetalicznych kruchych tworzyw i żeliw o wysokiej twardości.

Tagi

Branże

Lokalizacja

Dane podmiotu

Nazwa: Instytut Zaawansowanych Technologii Wytwarzania

NIP: 6750001774

Adres www: http://www.ios.krakow.pl

Typ podmiotu: Instytut naukowo - badawczy

Wielkość: Średnie

Forma ochrony

Strzeżone know-how
Chronione prawem autorskim

Poziom gotowości technologicznej

None

Forma komercjalizacji

Licencja

Dodatkowe informacje

Inne podmioty/osoby nie posiadają praw własności do tej technologii.
Posiadający technologię zapewnia doradztwo związane z wdrożeniem.

Dodano 12 maja 2021 16:54

Wróć na stronę "Bazy"