陶瓷切削刀具知识
互联网 10-08-06 阅读数:
现代新陶瓷材料包含氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硅化物,以及它们之间的复合化合物。从用途分有工程结构陶瓷、功能陶瓷、刀具陶瓷等。刀具陶瓷是用来车削或铣削加工金属及合金的工具。除碳化物以外作刀具陶瓷的即是氧化物、氮化物。在氧化物中**适合的就是氧化铝(刚玉-α-Al2O3)材料。
纯Al2O3在低温下存在十多种晶型,但主要的有三种:即α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3,所有的晶型在温度超过1600℃以上,都会转变成高温稳定的α-Al2O3(刚玉),这个转变是不可逆的。一般Al2O3硬度是很低的,只有刚玉型α-Al2O3的硬度(莫氏硬度为9)才是很高的,刚玉才能作切削工具和耐磨件。
α-Al2O3属六方晶系,刚玉(单位晶胞是尖的菱面体)结构,a=4.76?,c=12.99?。密度3.96~4.01g/cm3,硬度(HV)3000kg/mm2,杨氏模量42kg/mm2,热导率0.07卡/(厘米?秒?℃),热膨胀系数8.5×10ˉ6℃。
氧化铝的化学稳定性是很强的,与很多材料的反应都很弱。
二、氧化铝陶瓷刀具
目前切削钢材、铸铁、合金钢材及不锈钢材等普遍采用碳化物基的硬质合金(WC-Co、WC-TiC-Co)。对于某些特殊材料也采用硬度**高的金刚石及立方氮化硼(CBN),但它们的强度比硬质合金较低,且金刚石工具不利于切削钢铁材料,因为碳质元素的金刚石易与铁元素反应生成碳化铁,而使金刚石损耗,但金刚石刀具对加工铝硅合金有独特的优点。而CBN对铁基等很多材料都不起反应,对加工冷硬铸铁、司太立合金、耐热镍基合金等具有较好的性能。