Obrabotka Metallov 2020 Vol. 22 No. 3

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 22 No. 3 2020 63 MATERIAL SCIENCE Результаты сравнительных триботехнических испытаний минералокерамического материала В процессе триботехнических испытаний установлено , что если применять разработан - ную технологию , можно получить минералоке - рамические материалы с качественно разными триботехническими свойствами . Композиционное материалы , содержащие ал - мазные зерна зернистостью >> 28/20, обладают высокими режущими характеристиками и спо - собны интенсивно изнашивать контробразец . Для данных инструментальных минералокера - мических материалов проведены сравнитель - ные фрикционные испытания на машине трения МТ -2 по определению характеристик абразив - ного износа . Установлено , что величина относительного расхода алмаза материала с керамической матри - цей на основе оксида алюминия при одинаковых условиях трения существенно ниже , чем у мате - риалов на металлической и органической связке ( рис . 3, а ). Зернистость алмазов наиболее суще - ственно влияет на объемную режущую способ - ность композиционных алмазосодержащих ма - териалов ( рис . 3, б ). Высокие режущие свойства минералокерамического материала объясняются значительной твердостью материала керами - ческой матрицы Al 2 O 3 , которая обладает повы - шенным сопротивлением к абразивному воздей - ствию со стороны керамического контробразца и отделившихся керамических частиц износа . Нелинейное возрастание режущей способности обусловлено изменением топографии рабочей поверхности инструмента . Алмазы малой зер - нистости незначительно выступают над матери - алом матрицы , принимающей часть нагрузки в процессе абразивного износа . При увеличении зернистости алмазов их вылет над керамической связкой возрастает , и объем деформированного материала контртела растет . Продолжительные испытания объемной ре - жущей способности абразивного инструмента из минералокерамического материала показали , что она практически не зависит от времени ( сни - жение на 4…6 % в течение 20 мин работы ). Мож - но предположить , что керамическая матрица инструментального материала , созданная из раз - личных модификаций оксида алюминия , облада - ет помимо высокой твердости хорошей алмазо - удерживающей способностью , что обеспечивает соизмеримую скорость изнашивания алмазов и матрицы . В процессе резания изношенные ал - мазные зерна выкрашиваются вместе с частью окружающей их матрицы , обнажая новые зерна , что обеспечивает поддержание стабильной ре - жущей способности инструмента и реализацию режима самозатачивания . На поверхности ми - нералокерамического материала после абразив - ных испытаний отсутствуют выраженные следы абразивного износа ( рис . 4, а ), нет признаков « засаливания » режущих кромок алмазов . На ме - Рис . 4. Поверхность трения композиционных алмазосодержащих материалов после абразивного износа ( Q = 85 %, М = 75 %): а – керамическая матрица , d = 80/63, K = 75 %; б – металлическая матрица , d = 80/63, K = 75 % Fig. 4. A friction surface of composite diamond-bearing materials after abrasive wear ( Q = 85%, M = 75 %): a – ceramic matrix, d = 80/63, K = 75 %; б – metal matrix, d = 80/63, K = 75 % а б