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陶瓷刀具材料及其選用
閱讀:1426 發(fā)布時(shí)間:2022-6-29(2)陶瓷材料
陶瓷刀具材料隨著其組成結(jié)構(gòu)和壓制工藝的不斷改進(jìn),特別是納米技術(shù)的進(jìn)展,使得陶瓷刀具的增韌成為可能,在不久的將來,陶瓷可能繼高速鋼、硬質(zhì)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)、高強(qiáng)度(抗彎強(qiáng)度為750~1000MPa),耐磨性好,化學(xué)穩(wěn)定性好,抗粘結(jié)性能良好,摩擦系數(shù)低且價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。不僅如此,陶瓷刀具還具有很高的高溫硬度,1200°C時(shí)硬度達(dá)到HRA80。
正常切削時(shí),陶瓷刀具耐用度*,切削速度可比硬質(zhì)合金提高2~5倍,特別適合高硬度材料加工、精加工以及高速加工,可切削硬度達(dá)HRC65的各類淬硬鋼和硬化鑄鐵等。常用的有:氧化鋁基陶瓷、氮化硅基陶瓷、金屬陶瓷和晶須增韌陶瓷。
氧化鋁基陶瓷刀具比硬質(zhì)合金有更高的紅硬性,高速切削狀態(tài)下切削刃一般不會(huì)產(chǎn)生塑性變形,但它的強(qiáng)度和韌性很低,為改善其韌性,提高耐沖擊性能,通常可加入ZrO或TiC和TiN的混合物,另一種方法是加入純金屬或碳化硅晶須。氮化硅基陶瓷除紅硬性高以外,還具有良好的韌性,與氧化鋁基陶瓷相比,它的缺點(diǎn)是在加工鋼時(shí)易產(chǎn)生高溫?cái)U(kuò)散,加劇刀具磨損,氮化硅基陶瓷主要應(yīng)用于斷續(xù)車削灰鑄鐵及銑削灰鑄鐵。
金屬陶瓷是一種以碳化物為基體材料,其中TiC為主要的硬質(zhì)相(0.5~2μm),它們通過Co或Ti粘結(jié)劑結(jié)合起來,是一種與硬質(zhì)合金相似的刀具,但它具有較低的親和性、良好的摩擦性及較好的耐磨性。它比常規(guī)硬質(zhì)合金能承受更高的切削溫度,但缺乏硬質(zhì)合金的耐沖擊性、強(qiáng)力切削時(shí)的韌性以及低速大進(jìn)給時(shí)的強(qiáng)度。