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陶瓷刀具材料的种类及应用

   陶瓷刀具材料可分为氧化铝基陶瓷刀具材料、氧化硅基陶瓷刀具材料和氮化硅一氧化铝复合陶瓷刀具材料。

  象恒锯片

   (1)氧化铝基陶瓷

    这类陶瓷是将一定量的碳化物(一般多用TiC)添加到Al2O3中,并采用热压工艺制成,称混合陶瓷或组合陶瓷。TiC的质量分数达30%左右时即可有效地提高陶瓷的密度、强度与韧性,改善耐磨性及抗热振性,使刀片不易产生热裂纹,不易破损。
混合陶瓷适合在中等切削速度下切削难加工材料,如冷硬铸铁、淬硬钢等。在切削60~62HAC的淬火工具钢时,可选用的切削用量为:a=0.5min,f=0.08mm/r,v=150~170m/min。
氧化铝-碳化物系陶瓷中添加Ni、Co、W等作为黏结金属,可提高氧化铝与碳化物的结合强度。可用于加工高强度的调质钢、鎳基或钴基及非金属材料,由于抗热振性能提高,也可用于断续切学条件下的铣削或剥削。
  (2)氧化硅基陶瓷
氮化硅基陶瓷是将硅粉经氮化、球磨后添加助烧剂置于模腔内热压烧结而成。其主要性能特点如下。
   a.硬度高,达到1800~1900HV,耐磨性好。
   b.耐热性、抗氧化性好,达1200~1300℃。
   c.氮化硅与碳和金属元素化学反应较小,摩擦因数也较低。实践证明用于切削钢、铜铝均不粘屑,不易产生积屑瘤,从而提高了加工表面质量。
   氮化硅基陶瓷的最大特点是能进行告诉切削,车削灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁等棒材料效果更为明显。切削速度可提高到500~600m/min。只要机床条件许可,还可进一步提高速度。由于抗热冲击性能优于其它陶瓷刀具,在切削与韧磨时都不易发生崩刃现象。
氮化硅陶瓷适宜于精车、半精车、精铣或半精铣,可用于精车铝合金,达到以车代磨。还可用于切削51~54HRC镍基合金、高锰钢等难加工材料。
  (3)氮化硅-氧化铝复合陶瓷刀具材料
   氮化硅-氧化铝复合陶瓷刀具材料又称为赛阿陇(SiaLon)陶瓷刀具材料,其化学成分为77%Si3N4和13%Al2O3,硬度可达1800HV,抗弯强度可达1.2GPa。氮化硅-氧化铝复合陶瓷刀具最适合切削高温合金和铸铁。