文章來源：雅式工業(yè)專網(wǎng)
@>[3 [; ^k!u 陶瓷（ceramic）
刀具簡介
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FIgKWZ' '@#l/9 與硬質(zhì)合金刀具相比，陶瓷刀具硬度高，耐磨性好，刀具壽命長。同時，陶瓷刀具與鋼鐵等金屬的親和力小，摩擦系數(shù)低，并且在1200℃時仍能保持HRA80左右的高硬度，抗熱沖擊性能好，適合在高溫下進行高速切削。此外，其獨具的原材料價格低廉優(yōu)勢，也是陶瓷刀具備受關(guān)注一個重要原因。
M\kct7Y pFEU^]V3* 從表1可以看出，陶瓷刀具密度低，硬度高。在韌性方面，抗彎強度、斷裂韌性、彈性模量等則不如硬質(zhì)合金。這正是陶瓷刀具在某些場合不能取代硬質(zhì)合金的重要原因。陶瓷刀具耐熱性能好，在1300℃高溫時還能保持很高硬度，其高溫切削性能高于硬質(zhì)合金，在超硬材料加工中優(yōu)勢明顯。
x8 & ~ W}k)5<C4v 陶瓷刀具的分類
6Q`7>l.|? g]. _J 目前陶瓷刀具主要有氧化鋁（Al2O3）基，氮化硅（Si3N4）基和賽阿龍（Sialon）等三大類。
&tw{d DD6 ;5}"2hU> 1.氧化鋁基陶瓷
ak(P<OC- "-G&]YMl 氧化鋁基陶瓷硬度高、耐磨性好，但韌性較氮化硅等差很多，多用于
車削。主要有以下三種：
NaeG)u#+ >n>gX/S<C （1）氧化鋁基添加氧化物。這類陶瓷強度低，抗熱振性及斷裂韌性較差，切削時易崩刃，目前已被其它Al2O3復合陶瓷取代。
)lVplAhZD $"Nqto~ （2）氧化鋁復合陶瓷。使用最廣的是添加TiC的復合物，比如Sandvik可樂滿公司的CC650牌號，適于切削淬硬鋼和冷硬鑄鐵，廣泛用于鋼廠軋輥和傳動軸等工件的車削。
q? # w%0} -J++b2R\% （3）Al2O3-SiC晶須增韌陶瓷。在Al2O3陶瓷基體中添加SiCw晶須而成。SiCw晶須作用類似鋼筋混凝土中的鋼筋，能成為阻擋或改變裂紋發(fā)展的障礙，使其韌性大幅提高，可有效地用于斷續(xù)切削及粗車、
銑削和擴孔等工序，適于加工鎳基合金、高硬度鑄鐵和淬硬鋼等材料。
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aS&r> 2.氮化硅基陶瓷
I0sw/,J/Z `~LaiN. Si3N4陶瓷是一種非氧化物陶瓷，硬度可達1800~2000HV，熱硬性好，能承受1300~1400℃的高溫，與碳和金屬元素化學反應小，摩擦系數(shù)較低。這類刀具適于切削鑄鐵、高溫合金和鎳基合金等材料，尤其適用于大進給量或斷續(xù)切削。
~-NlTx *w 1R> 最新的Si3N4陶瓷不僅可用于粗加工，而且可用于斷續(xù)切削和有冷卻液的切削，例如Sandvik可樂滿公司的690，6090，1690等牌號。目前Si3N4基陶瓷刀具的崩刃率為2%~3%，與硬質(zhì)合金相當，可以大量應用于生產(chǎn)線。該類陶瓷刀具的缺點是磨加工性不如普通陶瓷。Si3N4-TiC-Co復合陶瓷、Si3N4晶須增韌陶瓷、Si3N4-Al2O3-Y2O3復合陶瓷等是目前研究最為廣泛的幾種氮化硅基陶瓷。
s?&UFyYb, )eB CO~HS 氮化硅陶瓷是用于銑削的最佳刀具材料之一，其高韌性、高耐磨性等特點使其成為灰鑄鐵銑削的一個全新解決方案。以下試舉例說明：某公司變速箱體銑削加工。工件材料HT250，半精加工，余量3mm左右。
機床為4軸
加工中心。干式切削。
BR0P :h 0j[%L!hny （1）對比方案 （硬質(zhì)合金刀片）：
Yd<q4VJR _ ^Q =n>G 刀體：山特維克可樂滿R365-080Q27-S15M，6刃65度刀盤。刀片為R365-1505ZNE-KM K20D。切削參數(shù)：切寬50mm，切深3mm，線速度350m/min，進給2.1mm/rev。單件加工時間1.5分鐘，壽命40件/刃。金屬去除率：428cm3/min。（此刀具為業(yè)內(nèi)使用硬質(zhì)合金刀片的刀體中效率最高刀具之一。）
A k BEE g]}E1H6- （2）推薦方案（陶瓷刀片）：
;5=5HYx% ['@R]Si"! 刀體：山特維克可樂滿R245-080Q27-12M，直徑80mm，6切削刃的45度
銑刀盤。刀片：R245-12T3E 6090。切削參數(shù)：切寬50mm，切深3mm，線速度1000m/min，進給1.2mm/rev。單件加工時間1分鐘，壽命50件/刃。金屬去除率：667cm3/min。（比前面的解決方案效率提高56%）
C?PgC~y) iR4!X() 3.賽阿龍?zhí)沾?
U\;mM\2rE @ {8x L SiAlON實際上是Si3N4中Si、N原子被Al和O原子置換所形成的一大類固熔體的總稱，主要有β-sialon、α-sialon、O-sialon三種，尤以前兩種最為常見。山特維克可樂滿CC6060和CC6065均屬于這兩類賽阿龍?zhí)沾伞Ｏ啾染ы氃鲰g陶瓷，賽阿龍?zhí)沾筛m合高硬度優(yōu)質(zhì)耐熱合金切削，它的硬度高，在切削優(yōu)質(zhì)耐熱合金時，抗溝槽磨損能力突出。在耐熱合金加工過程中，晶須增韌陶瓷適于粗加工，而賽阿龍?zhí)沾蓜t擅長半精加工和精加工。
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