在機(jī)械加工中,,刀具一直被稱作為工業(yè)制造的牙齒,,而刀具材料的切削性能是決定其生產(chǎn)效率,,生產(chǎn)成本和加工品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一,。在汽車和航空制造業(yè),,精密加工已成為一種發(fā)展趨勢,,對工件表面光潔度的要求也在不斷提高。陶瓷加工刀具在這些行業(yè)的使用量正與日俱增,。為了延長陶瓷刀具的使用壽命,,關(guān)注的重點(diǎn)集中在如何提高其韌性和耐磨性。那么陶瓷刀具是什么材料做的呢,?
簡單來說傳統(tǒng)的陶瓷材料一般取自自然界,,如景德鎮(zhèn)的土,,經(jīng)過混料、成形和焙燒等工序制成各種日用品,。而現(xiàn)代高技術(shù)陶瓷,,也稱特種陶瓷,它的材料是人工合成的,,如氮化硅粉,,純度高,。利用現(xiàn)代粉末冶金工藝制造,制成的產(chǎn)品具有硬度高和耐高溫等性能,。
陶瓷刀具種類眾多,,市面上的陶瓷刀大多是用一種納米材料“氧化鋯”加工而成。 用氧化鋯粉末在 2000度高溫下用 300噸的重壓配上模具壓制成刀坯,,然后用金剛石打磨之后配上刀柄 就做成了成品陶瓷刀,。
陶瓷加工刀具有以下特性:
1、耐磨性好,;
2,、耐高溫,紅硬性好,;
3,、刀具耐用度比傳統(tǒng)刀具高幾倍甚至幾十倍,減少了加工中的換刀次數(shù),,保證被加工工件的小錐度和高精度,;
4、不僅能對高硬度材料進(jìn)行粗,、精加工,,也可進(jìn)行銑削、刨削,、斷續(xù)切削和毛坯拔荒粗車等沖擊力很大的加工,;
5、陶瓷刀片切削時(shí)與金屬摩擦力小,,切削不易粘接在刀片上,,不易產(chǎn)生積屑瘤,加上可以進(jìn)行高速切削,。
陶瓷刀片的材料有哪些種類:
陶瓷刀片材料的進(jìn)展集中在提高傳統(tǒng)刀具陶瓷材料的性能,、細(xì)化晶粒、組份復(fù)合化,、采用涂層,、改進(jìn)燒結(jié)工藝和開發(fā)新品等方面,以期獲得耐高溫性能,、耐磨損性能和抗崩刃性能優(yōu)異且能適應(yīng)高速精密切削加工的需求,。河南超硬材料研究所把陶瓷刀具材料大致可分為氧化鋁系、氮化硅和氮化硼(立方氮化硼刀具)三大類,。在金屬切削領(lǐng)域,,氧化鋁陶瓷刀片和氮化硅陶瓷刀片合稱為陶瓷刀片;在無機(jī)非金屬材料學(xué)中,,立方氮化硼材料歸于陶瓷材料大類,。以下是三類陶瓷的特點(diǎn),。
1、氮化硅(Si3N4)基陶瓷刀具:是在氮化硅基體中添加適量金屬碳化物及金屬等復(fù)合強(qiáng)化劑,,利用復(fù)合強(qiáng)化效應(yīng)(又稱彌散強(qiáng)化效應(yīng))制成的一種陶瓷,。特點(diǎn)是硬度高,耐磨性好,,耐熱性,、抗氧化性好,氮化硅與碳和金屬元素化學(xué)反應(yīng)較小,,摩擦因數(shù)也較低,。適宜精車,半精車,,精銑或半精銑,。
2、氮化硼陶瓷(立方氮化硼刀具):硬度高,,耐磨性,,耐熱性好,好的熱穩(wěn)定性,,具有良好的導(dǎo)熱性,,較低的摩擦系數(shù),線膨脹系數(shù)小,。如華菱立方氮化硼刀具BN-S20牌號(hào)用于粗加工淬硬鋼,BN-H10牌號(hào)牌號(hào)用于高速精加工淬硬鋼,,BN-K1牌號(hào)加工高硬度鑄鐵,,BN-S30牌號(hào)高速切削灰口鑄鐵均比陶瓷刀片更能取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
3,、氧化鋁(Al2O3)基陶瓷:碳化物系陶瓷中添加Ni,、Co、W等作為粘結(jié)金屬,,可提高氧化鋁與碳化物的結(jié)合強(qiáng)度,。具有良好的耐磨性、耐熱性,,且其高溫化學(xué)穩(wěn)定性好,,不易與鐵元素之間發(fā)生相互擴(kuò)散或化學(xué)反應(yīng),所以氧化鋁基陶瓷刀具的應(yīng)用范圍*廣,,適于對鋼材,、鑄鐵及其合金的高速切削加工;由于抗熱振性能提高,,也可用于斷續(xù)切削條件下的銑削或刨削,,但它不宜用來加工鋁合金,、鈦合金和鉭合金,否則容易產(chǎn)生化學(xué)磨損,。
目前,,我國陶瓷刀具的發(fā)展十分迅速,研究與開發(fā)水平與國際相當(dāng),。陶瓷刀具通過對陶瓷刀具材料組分,、制備工藝與材料設(shè)計(jì)的研究可以在保持高硬度、高耐磨性和紅硬性的基礎(chǔ)上,,極大的提高刀具材料的韌性和抗沖擊性能,,制備符合現(xiàn)代切削技術(shù)使用要求的適宜材料。
以上是關(guān)于陶瓷加工刀具的相關(guān)內(nèi)容,,看了以上內(nèi)容相信讀者對于陶瓷刀具是什么材料做成的已經(jīng)有了一定了解,,陶瓷加工刀具性能優(yōu)異,切削時(shí)與金屬的摩擦力小,,在條件相同的情況下,,工件表面的粗糙度較低,因此得到廣泛應(yīng)用,。希望以上內(nèi)容對讀者有幫助,。