Разработка новых композиционных керамических материалов для производства импортозамещающей высокотехнологичной продукции

Объектом исследования и разработки является композиционный керамический материал на основе оксида алюминия с добавкой карбонитрида титана. Данный материал широко применяется для изготовления многогранных режущих пластин, используемых при обработке резанием закаленных сталей. Цель текущего этапа научно-исследовательской работы проекта заключается в проведении исследований по оценке возможности повышения трещиностойкости объекта разработки путем формирования в его структуре частиц гексаалюмината лантана заданной морфологии. В отчете представлены результаты экспериментальных исследований по определению оптимального способа введения в состав Al2O3 – TiCN керамики лантан-содержащей добавки, а также по оценке влияния количества и морфологии формирующихся при спекании частиц гексаалюмината лантана на структуру и свойства спеченного материала. Кроме того, в работе приведены исследования фазовых превращений La-содержащей добавки в составе композиционной керамики в процессе спекания. В качестве лантансодержащей добавки в экспериментах использовали оксид лантана, а также гидратированные формы карбоната и нитрата лантана. Исследование влияния лантансодержащей добавки на структуру и свойства спеченной керамики проведены для составов с расчетной концентрацией гексаалюмината лантана в диапазоне 10 – 30 мас. %. Так же на текущем этапе реализации проекта было произведено дооснащение и запуск производственной линии по изготовлению опытных партий многогранных режущих пластин. При этом была выполнена отработка режимов производства на технологических этапах, дооснащенных новым оборудованием. По результатам работ на созданной производственной линии с применением разработанного в проекте композиционного керамического материала было наработано шесть опытных партий режущих пластин для последующего проведения эксплуатационных испытаний. Эксплуатационные испытания режущих пластин на основе разработанного композиционного керамического материала позволили установить его высокую абразивную стойкость в условиях резания. Кроме того, предварительные результаты испытаний на промышленных предприятиях свидетельствуют о том, что эксплуатационная стойкость разработанных пластине не уступает применяемым в настоящее время аналогам за рубежных производителей.