Материалы и изделия на основе модификаций нитрида бора, обладающих высокой твердостью, отличаются повышенной термостойкостью (до 1500оС), высоким сопротивлением циклическим нагрузкам и термическим ударам, и кроме того слабовыраженной химической реакцией с железом.
Лезвийный инструмент из нитрида бора максимально эффективен при применении для обработки чугунов, закаленных сталей, наплавленных материалов, а также высоколегированных сталей и сплавов. Это подтверждено широкой практикой.
Контактный процесс
Технология, по которой осуществляется резание металлов с помощью лезвийного инструмента из нитрида бора (его сверхтвердых модификаций), во многом рознится с технологией резания металлов инструментов на основе алмаза. Это объясняют его отличительные физико-механические свойства.
А именно, трение лезвийного инструмента из нитрида бора подчиняется законам внутреннего трения из-за того, что на его поверхности появляется пленка из металла, который обрабатывают. В то время, как трение лезвийных инструментов из алмаза подчиняется законам внешнего трения.
Особенностью стружкообразования процесса резки инструментом из нитрида бора является меньшая деформация срезаемого слоя обрабатываемого металла.
Лезвийный инструмент из нитрида бора при резании закаленных сталей отличается значительно меньшим уровнем сил резания в отличие от обработки металла традиционным инструментом.
Исследования показали, что температура на обрабатываемой лезвийным инструментом из нитрида бора поверхности колеблется в пределах 1000-1100оС. Это на порядок выше, чем при обработке металла традиционными инструментами. Оптимальная температура различается в зависимости от марки. Например, для Гексанита-Р она ниже, а для Эльбора-Р выше.
Лезвия из нитрида бора при обработке закаленной стали подвержены таким видам износа, как окислительный, химический, диффузионный и абразивный. В различные эксплуатационные периоды вклад каждого из них в суммарный износ неодинаков. Интенсивность износа зависит в первую очередь от условий резания.
Применение лезвийного инструмента на основе сверхтвердого нитрида бора
Лабораторные исследования, а также практика применения такого инструмента подтверждают, что базирующиеся на его использовании технологические процессы позволяют:
• Добиться шероховатости обработанной поверхности металла до Ra= 0,08 мкм;
• Свести к нулю изменения структуры поверхностного слоя обрабатываемого металла;
• Увеличить производительность обработки;
• Заменить вольфрамовые твердые сплавы на операциях получистового и чистового точения.
Особенно актуально применение лезвийного инструмента на основе нитрида бора при обработке сырых и закаленных чугунов.
Применение лезвийных инструментов на основе нитрида бора наиболее эффективно при:
• Растачивании отверстий диаметром от 6 до 30 мм в изделиях, выполненных из чугуна и закаленной стали;
• Точении многоступенчатых деталей, снятии фасок;
• Обработке деталей из стали высокой прочности;
• Предварительной обработки изделий из твердых сплавов и закаленных сталей;
• Точении, растачивании, подрезании торцов деталей из чугуна;
•Чистовом и тонком фрезеровании поверхностей деталей из закаленных чугунов и сталей;
• Фрезеровке изделий из закаленных чугунов и сталей;
• Получистовом и чистовом фрезеровании зубчатых колес.
