Influence of selected growth inhibitors on properties of cutting edges made of nanocrystalline cemented carbides

Abstract

Zaprezentowano wybrane wyniki badań wpływu dodatków w postaci inhibitorów wzrostu typu TaC-NbC oraz Cr 3 C 2 do nanowęglików spiekanych na trwałość ostrzy skrawających z nich wykonanych. Badania wykazały, że nanowęgliki spiekane z dodatkiem inhibitorów wzrostu charakteryzują się więk-szą twardością oraz trwałością niż nanowęgliki spiekane bez tych dodatków. SŁOWA KLUCZOWE: ostrza skrawające, nanowęgliki spiekane, trwałośćThe article presents the selected results of influence of the TaC-NbC and Cr 3 C 2 growth inhibitors on durability of cutting edges made of nanocrystalline cemented carbides. Studies have shown that the nanocrystalline cemented carbides with growth inhibitors characterize greater hardness and durability than nanocrystalline cemented carbides without above additions. KEYWORDS: cutting edges, nanocrystalline cemented carbides, durability W najnowszej literaturze światowej opisywanych jest coraz więcej przykładów zastosowania nanomateriałów. Mają one często lepsze właściwości użytkowe niż konwencjonalne materiały konstrukcyjne i narzędziowe [1÷4, 8÷18]. Zrodziło to potrzebę podjęcia kompleksowych badań materiałów narzędziowych o budowie nanokrystalicznej, aby można je było zaoferować krajowym producentom nowoczesnych, wysokowydajnych, niezawodnych narzędzi, pozwalających na uzyskanie najwyższej jakoś-ci wyrobów.Szczególny nacisk na niezawodność i trwałość narzę-dzi kładzie się w przypadku ich użycia w centrach i liniach obróbkowych, ze względu na konieczność minimalizacji ryzyka wystąpienia poważnych awarii wiążących się z ponoszeniem znacznych kosztów. Ostrza skrawające o podwyższonej odporności na zużycie są potrzebne przede wszystkim do obróbki coraz powszechniej stosowanych trudnoskrawalnych materiałów konstrukcyjnych.Dane literaturowe wskazują, że spiekane materiały narzędziowe (węgliki spiekane) o drobnoziarnistej (średnica ziarna WC 0,5÷1,5 μm), a zwłaszcza o ultradrobnoziarnistej strukturze (średnica ziarna WC 0,2÷0,5 μm) mają lepsze właściwości mechaniczne niż powszechnie stosowane węgliki spiekane o standardowej wielkości ziaren (średnica 1,5÷3 μm), a szczególnie o gruboziarnistej strukturze (średnica 3÷30 μm) [9,11,18]. Zobrazowano to na rys. 1, z którego m.in. wynika, że im mniejsze ziarno WC, tym węgliki spiekane typu WC-Co charakteryzują się większą twardością.Rozmiar ziarna WC ma również olbrzymi wpływ na wytrzymałość na zginanie węglików spiekanych. Gdy średnica cząstek WC jest większa niż 1,5 μm, obserwuje się wzrost wytrzymałości na zginanie i spadek twardości ostrza wraz ze wzrostem rozmiarów ziaren WC. Gdy natomiast ziarna WC mają średnicę mniejszą niż 1,5 μm, obserwuje się jednoczesny wzrost wytrzymałości na zginanie i twardości węglika spiekanego, tym większy, im mniejsze jest ziarno WC. Obserwacje miały przełomowe znaczenie, wskazywały bowiem, że wzrost twardości nie musi powodować spadku ciągliwości [6, 9÷11, 18].Z tego wynika, że zmniejszenie rozmiarów ziaren jest jednym ze sposobów modyfikacji mikrostruktury pozwalającej na znaczny wzrost właściwości mechanicznych. Tego t...