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    陶瓷刀具材料及其选用

    2020-09-01 14:43:06

    (2)陶瓷材料

    陶瓷刀具材料随着其组成结构和压制工艺的不断改进,特别是纳米技术的进展,使得陶瓷刀具的增韧成为可能,在不久的将来,陶瓷可能继高速钢、硬质合金以后引起切削加工的第3次革命。陶瓷刀具具有高硬度(HRA91~95)、高强度(抗弯强度为750~1000MPa),耐磨性好,化学稳定性好,抗粘结性能良好,摩擦系数低且价格低廉等优点。不仅如此,陶瓷刀具还具有很高的高温硬度,1200°C时硬度达到HRA80。

    金刚石刀具

       正常切削时,陶瓷刀具耐用度极高,切削速度可比硬质合金提高2~5倍,特别适合高硬度材料加工、精加工以及高速加工,可切削硬度达HRC65的各类淬硬钢和硬化铸铁等。常用的有:氧化铝基陶瓷、氮化硅基陶瓷、金属陶瓷和晶须增韧陶瓷。

       氧化铝基陶瓷刀具比硬质合金有更高的红硬性,高速切削状态下切削刃一般不会产生塑性变形,但它的强度和韧性很低,为改善其韧性,提高耐冲击性能,通常可加入ZrO或TiC和TiN的混合物,另一种方法是加入纯金属或碳化硅晶须。氮化硅基陶瓷除红硬性高以外,还具有良好的韧性,与氧化铝基陶瓷相比,它的缺点是在加工钢时易产生高温扩散,加剧刀具磨损,氮化硅基陶瓷主要应用于断续车削灰铸铁及铣削灰铸铁。

       金属陶瓷是一种以碳化物为基体材料,其中TiC为主要的硬质相(0.5~2μm),它们通过Co或Ti粘结剂结合起来,是一种与硬质合金相似的刀具,但它具有较低的亲和性、良好的摩擦性及较好的耐磨性。它比常规硬质合金能承受更高的切削温度,但缺乏硬质合金的耐冲击性、强力切削时的韧性以及低速大进给时的强度。

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