陶瓷切削刀具知识

    　 　　从成分和结构上，刀具用陶瓷可以分为以下类别：     　　⒈纯氧化铝陶瓷加入助烧剂无压烧结。氧化铝是很难烧结的，为了改善烧结性，降低烧结温度和提高制品密度，加入添加剂。添加剂有二类：一类与Al2O3形成固溶体的添加剂，如Cr2O3、TiO2、MgO2等。另一类生成液相的添加剂，如高岭土、SiO2、CaO、MgO等，无压烧结陶瓷由于切削时崩刃，故这种工艺已很少应用。     　　⒉氧化铝－碳化物（TiC、TiN、WC、Mo2C，Cr3C2等）复合陶瓷。如氧化铝与碳（氮）化物的陶瓷，是在Al2O3中加入12～30wt％的TiC或含少量的其他物，或加入30wt%（TiN、TiC）、或（TiC、N），这类陶瓷比纯Al2O3陶瓷具有更高的硬度和强度。为了致密和细晶粒，这类Al2O3基刀具都采用热压工艺。     　　⒊氧化铝－碳化物－金属系陶瓷。如Al2O3－30％TiC－1％Co，金属提高了材质的强度。

　　⒋Al2O3－SiC晶须增韧陶瓷。它是在Al2O3陶瓷中添加20～30％的SiC晶须（直径小于0.5μm，长度为10～80μm的单晶，其抗拉强度为7GPa，弹性模量超过700GPa），使Al2O3陶瓷韧性大幅度提高，断裂韧性可达9.0MPa?m1/2。适用断续切削及粗车、铣削和钻孔等方式加工淬硬钢、高硬铸铁、镍基合金等。美国、瑞典等均有上市牌号。    

　　氧化铝、复合氧化铝、氮化硅三种陶瓷中，氮化硅基陶瓷有很高的耐热冲击性，是其良好的导热性和低的膨胀系数所引起的，这两个因素可降低刀片较热和较冷部分之间产生的应力，因此氮化硅基陶瓷具有很好的刃口强度。但氮化硅基陶瓷工具的热稳定性和耐磨性则略低于氧化铝陶瓷。在获得的陶瓷中，氮化硅基陶瓷是韧性**高的一种，其高断裂韧性使其能粗加工而不易产生严重损坏，使其可能比氧化铝陶瓷能达到更高的短时加工速度。但复合氧化铝陶瓷比氮化硅陶瓷具有较高的强度和杨氏模量，且室温硬度高，在精加工时具有很高的耐磨性，在精加工方面、特别是精车加工长、大制品具有很大的优势。