Obraz0027 2

27

ramika azotkowa oprócz azotku krzemu zawiera tlenek aluminium A1₂0₃, kilka procent tlenku itru Y₂0₃. Można wyróżnić dwa podstawowe rodzaje ceramiki azotkowej używanej jako materiał narzędziowy. Pierwszy to ceramika prasowana na zimno, a następnie spiekana. W trakcie spiekania niektóre atomy podstawowej siatki Si₃N₄ są zastępowane przez atomy aluminium lub tlenu, dzięki czemu tworzy się nowy związek o nieokreślonym dokładnie składzie - tzw. sialon (Si-Al-O-N). Drugi (nowszy) rodzaj to ceramika spiekana pod wysokim ciśnieniem (HPSN - hot pressed Silicon nitride), dzięki czemu są uzyskiwane wyższa gęstość i lepsze właściwości mechaniczne.

Ceramika azotkowa zachowuje swą twardość przy wyższych temperaturach niż węgliki spiekane i jest zarazem wytrzymalsza i bardziej odporna na szok termiczny niż ceramika tlenkowa. Wynika to z dwukrotnie wyższej przewodności cieplnej i dwukrotnie niższej rozszerzalności niż w przypadku ceramiki opartej na A1₂0₃. Ceramika azotkowa nie ma wprawdzie tak dobrej jak tlenkowa stabilności chemicznej przy obróbce stali, jednak bardzo dobrze nadaje się do obróbki żeliwa szarego zarówno na sucho, jak i z chłodziwem, z prędkościami przekraczającymi 450 m/min oraz do obróbki przerywanej. Nadaje się także do obróbki żarowytrzymałych stopów niklu. Na przykład przy obróbce stopu niklu osiągnięto prędkości skrawania trzykrotnie wyższe niż dostępne przy użyciu węglików spiekanych.

Należy podkreślić, że ze względu na brak dostatecznych danych badawczych stosowanie spieków ceramicznych musi być na razie oparte na indywidualnych testach. W tabeli 1.6 zestawiono właściwości i główne dziedziny zastosowania spieków ceramicznych. Stosuje się je w postaci płytek wymiennych,

Tabela 1.6. Właściwości i główne zakresy zastosowania spieków ceramicznych (większe ciemne poie oznacza lepsze właściwości)

Właściwości Rodzaj ceramiki	: wytrzymałość na zginanie L___	twardość	odporność na szok termiczny 1	stabilność chemiczna	Zastosowanie
Tlenkowa czysta AI2O3	©	0	0	•	żeliwo szare bez wtrąceń i warstwy zewnętrznej
Tlenkowa mieszana Ał203 + TiC/TiN	©	©	©	•	żeliwo szare żaroodporne stopy niklu, utwardzona stal i żeliwo stopowe
Tlenkowa zbrojona A1203 + SiC	e	©	©	©	żaroodporne stopy niklu, utwardzona stal i żeliwo stopowe, obróbka przerywana
Azotkowa Si-Al-O-N, HPSN	©	©	•		obróbka przerywana, żeliwo szare, żaroodporne stopy niklu

*> zła przy obróbce stali, bardzo dobra przy obróbce żeliwa.