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99氧化鋁的加工硬度與加工脆性怎么樣?

陶瓷都有個共性,那就是硬度大,但非常脆,所以加工難度很大,那么純度為99氧化鋁陶瓷的加工硬度與脆性如何呢?下面科眾陶瓷廠給大家分析一下。

陶瓷都有個共性,那就是硬度大,但非常脆,所以加工難度很大,那么純度為99氧化鋁陶瓷的加工硬度與脆性如何呢?下面科眾陶瓷廠給大家分析一下。

99氧化鋁陶瓷是指氧化鋁含量高于99%的工程陶瓷,根據(jù)國家標準GB/T5593-1999的規(guī)定,99氧化鋁陶瓷材料硬度、強度高、膨脹系數(shù)低、并且絕緣、耐磨、耐腐蝕,在機械制造、航空航天、精密儀表、石油化工等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。氧化鋁陶瓷零件通常采用熱壓燒結(jié)成型,由于燒結(jié)常常會帶來變形和收縮,一般都需要進一步精加工來保證零件的尺寸精度和形狀精度。但氧化鋁陶瓷材料一般彈性模量相當(dāng)大、硬度高、脆性大,裂紋敏感性強,因此,其機械加工難度主要表現(xiàn)在加工硬度和加工脆性上。


99氧化鋁圓盤精加工

氧化鋁陶瓷的加工硬度:AL203主要有α、β、γ三種結(jié)晶形態(tài),其中α-AL203結(jié)晶形態(tài)中最穩(wěn)定,1300℃時I3和γ結(jié)晶幾乎完全轉(zhuǎn)變?yōu)?amp;alpha;結(jié)晶。在α-AL203結(jié)晶形態(tài)中鋁離子與氧離子形成的原子鍵多為共價鍵、離子鍵或是它們的混合鍵,因此原子間的結(jié)合能很高且具有很強的方向性,其具體表現(xiàn)為材料脆性大、塑性變形小、易產(chǎn)生裂紋;其硬度相當(dāng)于碳化物硬質(zhì)合金的硬度,比鋼高好幾倍,通常高純度氧化鋁陶瓷密度可達3980(Kg-m4),抗拉強度達260(MPa),彈性模量在350-400(GPa)之間,抗壓強度為2930(MPa),特別是其硬度可達99HRA。99氧化鋁陶瓷強度、硬度有所降低,根據(jù)我們對實驗樣件的測定,其常溫下硬度也達到70HRA。

氧化鋁陶瓷的加工脆性:通常情況下氧化鋁陶瓷的顯微組織為等軸晶粒,是由離子鍵或共價鍵所組成的多晶結(jié)構(gòu),因此斷裂韌性較低,在外部載荷的作用下,應(yīng)力就會使陶瓷表面產(chǎn)生細微的裂紋,而裂紋則會快速擴展而出現(xiàn)脆性斷裂,因此在氧化鋁陶瓷切削過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)崩豁現(xiàn)象,即在陶瓷表面出現(xiàn)崩裂的小豁口。出現(xiàn)崩豁現(xiàn)象的原因是:

(1)材料被切除部分和已加工表面最終分離是通過拉伸破壞引起,這不是正常切削的結(jié)果。

(2)崩碎切削變形帶來的龜裂一般是順著工件表面一直往下開裂的,此時,由于切削拉應(yīng)力將切削和相粘結(jié)的工件基體一起剝落而形成崩豁現(xiàn)象。需注意的是拉應(yīng)力越大,造成的崩豁現(xiàn)象就越嚴重,可能會導(dǎo)致整個工件的浪費。



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本文“99氧化鋁的加工硬度與加工脆性怎么樣?”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時間:2022-12-27 15:15:14
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