Entwicklung und Verschleißverhalten von Si3N4‐Schneidkeramik

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Abstract
Schneidkeramiken auf der Basis von Siliziumnitrid ermöglichen hohe Zeitspanvolumina, wenn der Zerspanprozeß und die Schneidstoffsorte aufeinander abgestimmt sind. Im Rahmen der durchgeführten Untersuchungen wurde die Möglichkeit untersucht, die Keramikeigenschaften selbst zu verbessern. Den Mittelpunkt der Untersuchungen bildeten Zerspanversuche zur Beschreibung des Verschleißverhaltens der Keramiken. Dazu wurden Dreh‐ und Fräsoperationen an Gußeisen mit Lamellen‐ und Kugelgraphit sowie Vergütungsstahl durchgeführt. Eingesetzt wurden kommerzielle sowie hartstoffverstärkte und in der Zusammensetzung der Sekundärphase optimierte Siliziumnitrid‐Schneidkeramiken. Zerspanversuche sowie hochauflösende transmissionselektronenmikroskopische Aufnahmen zeigen, daß beim Drehen die thermisch bedingten Verschleißformen zum Tragen kommen, beim Fräsen die durch die mechanische Beanspruchung hervorgerufenen Verschleißformen dominieren. Die konsequente Umsetzung der gewonnenen Erkenntnisse führte zur Entwicklung einer innovativen Siliziumnitridkeramik mit einer deutlich gesteigerten Prozeßsicherheit.

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