陶瓷刀具材料的种类、性能和特点及刀具应用

陶瓷刀具具有硬度高、耐磨性能好、耐热性和化学稳定性优良等特点，且不易与金属产生粘接。陶瓷刀具在数控加工中占有十分重要的地位，陶瓷刀具已成为高速切削及难加工材料加工的主要刀具之一。陶瓷刀具广泛应用于高速切削、干切削、硬切削以及难加工材料的切削加工。陶瓷刀具可以高效加工传统刀具根本不能加工的高硬材料，实现“以车代磨”;陶瓷刀具的最佳切削速度可以比硬质合金刀具高2 ~ I0倍，从而大大提高了切削加工生产效率;陶瓷刀具材料使用的主要原料是地壳中最丰富的元素，因此，陶瓷刀具的推广应用对提高生产率、降低加工成本、节省战略性贵重金属具有十分重要的意义，也将各极:大促进切削技术的进步。

(1)陶瓷力具材料的种类

陶瓷刀具材料种种类一般可分为氧化铝基陶瓷、氮化硅基陶瓷、复合氮化硅一氧化铝基陶瓷三大类。其中以氧化铝基和氮化硅基陶瓷刀具材料应用最为广泛。氮化硅基陶瓷的性能更优越于氧化铝基陶瓷。

(2)陶瓷刀具的性能、特点陶瓷刀具的性能特点如下:

①硬度高、耐磨性能好:陶瓷刀具的硬度虽然不及

PCD和PCBN高，但大大高于硬质合金和高速钢刀具，

达到93-95HRA。陶瓷刀具可以加工传统刀具难以加工

的高硬材料，适合于高速切削和硬切削。

②耐高温、耐热性好:陶瓷刀具在1200C以上的高温下仍能进行切削。陶瓷刀具具有很好的高温力学性能，A1203陶瓷刀具的抗氧化性能特别好，切削刃即使处于赤热状态，也能连续使用。因此，陶瓷刀具可以实现干切削，从而可省去切削液。

③化学稳定性好:陶瓷刀具不易与金属产生粘接，且耐腐蚀、化学稳定性好，可减小刀具的粘接磨损。

④摩擦系数低:陶瓷刀具与金属的亲合力小，摩擦系数低，可降低切削力和切削温度。