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陶瓷刀具的種類和性能

陶瓷作為非金屬刀具材料，因其能實(shí)現(xiàn)高硬度材料的切削和高速切削，所以作為工業(yè)的牙齒在金屬切削領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，本文根據(jù)陶瓷刀具（含立方氮化硼刀具）的種類和性能，淺談它們的使用區(qū)別及其適合加工材質(zhì)。

一，的種類及發(fā)展脈絡(luò)

的種類及發(fā)展：zui明顯的發(fā)展線條是刀片的韌性依次增強(qiáng)：氧化鋁—-復(fù)合氧化鋁--氮化硅--立方氮化硼刀具。

在金屬切削領(lǐng)域，氧化鋁和氮化硅合稱為；在無(wú)機(jī)非金屬材料學(xué)中，立方氮化硼材料歸于陶瓷材料大類，立方氮化硼材料刀具的問(wèn)世，是的革命。

二，的性能及其在金屬切削中的應(yīng)用

比硬質(zhì)合金刀片相比，可承受2000℃的高溫，而硬質(zhì)合金在800℃時(shí)則變軟；所以更具有高溫化學(xué)穩(wěn)定性，可高速切削，但其缺點(diǎn)是氧化鋁的強(qiáng)度和韌性很低，容易破碎。因耐高溫，對(duì)高溫高速切削更有利，由于陶瓷熱導(dǎo)率低，高溫只在刀尖，高速切削所產(chǎn)生的熱量都隨切屑帶走，所以大部分研究者認(rèn)為：氧化鋁能夠，且高于硬質(zhì)合金切削的10倍線速度下進(jìn)行切削，才能真正體現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。

為了減低對(duì)破碎的敏感性，在企圖改善其韌性、提高耐沖擊性能時(shí)，加入了氧化鋯或加入碳化鈦與氮化鈦的混合物。盡管加入了這些添加劑，但是的韌性比硬質(zhì)合金刀片還是低得多。

另一個(gè)提高氧化鋁韌性的方法是在材料中加入結(jié)晶紋理或碳化硅晶須，通過(guò)這些特殊的平均起來(lái)僅有1納米直徑，20微米長(zhǎng)很結(jié)實(shí)的晶須，相當(dāng)程度地增加了陶瓷的韌性、強(qiáng)度和抗熱沖擊性能。單受其抗沖擊韌性限制，一直精車加工領(lǐng)域中使用。

和氧化鋁一樣，氮化硅比硬質(zhì)合金刀片有更高的熱硬性。它耐高溫與機(jī)械沖擊的性能也比較好，與氧化鋁相比它的缺點(diǎn)是在加工鋼時(shí)它的化學(xué)穩(wěn)定性不足。可是，用氮化硅可在1450英尺/分或更高的速度下加工灰鑄鐵。

的適合加工材質(zhì)：不能用于加工鋁，而對(duì)灰鑄鐵、球墨鑄鐵、淬硬鋼和某些未淬硬鋼、耐熱合金則特別適合?？墒菍?duì)這些材料而言，應(yīng)用成功，還需要刀片刃口的外觀及微觀質(zhì)量保證，并需要刀具的切削參數(shù)。