Разработка новых композиционных керамических материалов для производства импортозамещающей высокотехнологичной продукции

Объектом исследования и разработки является композиционный керамический материала на основе Al2O3 – TiCN, применяемый для производства сменных многогранных режущих пластин. Цель этапа проекта заключается в разработке режима предварительного свободного спекания Al2O3 – TiCN керамического материала, обеспечивающего на этапе горячего изостатического прессования формирование высокого комплекса свойств. На данном этапе выполнения проекта были проведены экспериментальные исследования по определению минимальной температуры предварительного свободного спекания образцов разрабатываемого Al2O3 – TiCN композиционного керамического материала, позволяющей сформировать закрытую пористость с малой объемной долей пор в структуре керамики. В качестве технологии подготовки материала были выбраны современные технологические процессы, включающие жидкостное диспергирование, гранулирование распылением, осевое и гидростатическое прессование и последующее свободное и изостатическое спекание. Исследования были проведены для двух серий образцов, подготовленных при максимальной температуре предварительного спекания 1760 и 1800 °С с выдержкой при максимальной температуре в течение 10 минут. В результате проведенных исследований было установлено, что керамические образцы, подготовленные с применением предварительного свободного спекания при температуре 1800 °С и окончательного изостатического прессования обладают кажущейся плотностью более 99 % от теор. и микротвердость на уровне 23,0 ± 0,2 ГПа, что соответствует показателям материалов режущей керамики ведущих мировых производителей. Снижение температуры предварительного спекания на 40 °С приводит к повышению пористости материала, которая не может быть устранена на этапе последующего горячего изостатического прессования.