目前,,國內陶瓷刀具研究水平還不夠高,但實際應用發(fā)展緩慢,。屬于可轉位刀具,,具有較高韌性、耐沖擊性,、高溫強度及耐熱震性能,。其中,陶瓷刀片材料可以分為金屬材料和非金屬材料,,而這些行業(yè)對金屬陶瓷刀具的使用日益增多,。那陶瓷刀片的材質有哪些?金屬制陶瓷刀片的優(yōu)點是什么,?
為使金屬陶瓷刀片具有較好的韌性和耐磨性,,必須對其刃口表面及內部結構進行優(yōu)化。因此,,降低表面鈷,、氮化物結合劑含量,有利于提高切削刃的硬度和耐磨性,。增加表面以下內部結構的結合劑含量可提高其韌性,,從而延長刀具使用壽命。采用合金工藝及燒結工藝制備PVD涂層金屬陶瓷,,可優(yōu)化表層和內部結合劑含量,,形成表層粘結劑含量低、內結劑含量高的梯度功能結構,。
在性能梯度金屬陶瓷刀片上,,穩(wěn)定性得到了明顯提高,,刀具使用壽命明顯延長。但是現(xiàn)有的金屬-陶瓷刀具比硬質合金刀具在韌性和導熱性方面仍略遜一籌,,所以其應用范圍僅限于斷續(xù)切削或熱沖擊條件下的切削,。
陶瓷刀片材料有哪些類型?
為了獲得耐高溫,、耐磨性,、耐磨性,、耐磨性等方面的要求,陶瓷刀片材料的研究進展集中于細化晶粒,、組份復合,、涂膜、改進燒結法,、開發(fā)新產(chǎn)品等方面,,目的是獲得耐高溫性能、耐磨性,、抗崩刃性能和耐磨性,。河南超硬材料研究所將陶瓷刀具材料大致分為三類:氧化鋁、氮化硅,、氮化硼(立方氮化硼刀具),。在金屬切削領域,,氧化鋁陶瓷刀片與氮化硅陶瓷刀片是聯(lián)合起來的,;在無機非金屬材料學中,立方氮化硼材料被歸入一大類陶瓷材料,。下面介紹了三種陶瓷特性,。
(1)氮化硅(Si3N4)基陶瓷刀具:是一種利用復合強化效應(又稱為彌散強化效應),在氮化硅基體中加入適當?shù)慕饘偬蓟锖徒饘俚葟秃显鰪妱┲瞥?。特性硬度高,、耐磨、耐高溫,、抗氧化,,與碳素、金屬元素發(fā)生化學反應,,減少氮化硅,,降低摩擦系數(shù)。適用于精車,、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,、耐高溫、良好的熱穩(wěn)定性,、良好的導熱性,、較低的摩擦系數(shù)和較小的線膨脹系數(shù)。例如華菱立方氮化硼刀具BN-S20牌號用于粗加工淬硬鋼,,BN-H10牌號用于高速精加工淬硬鋼,,BN-K1牌號加工高硬度鑄鐵,BN-S30牌號高速切削灰鑄鐵比陶瓷刀片更能獲得較好的經(jīng)濟效益。
(3)氧化鋁(Al2O3)基陶瓷:在碳化物系陶瓷中加入Ni,、Co,、W等作為粘結金屬,可以提高氧化鋁與碳化物的結合強度,。氧化鋁刀具耐磨,、耐熱、高溫化學穩(wěn)定性好,,不容易與鐵元素發(fā)生相互擴散或化學反應,,因此氧化鋁基陶瓷刀具的應用范圍*廣,適用于鋼,、鑄鐵及合金的高速切削加工,;因抗熱振動性改善,亦可用于斷續(xù)切削條件下的銑,、刨削,,但不宜用于鋁合金加工,鈦合金和鉭合金,,否則容易發(fā)生化學磨損,。
當前,我國陶瓷刀具發(fā)展迅速,,其研發(fā)水平已達到國際先進水平,。通過陶瓷刀片的材料組分、制備工藝及材料設計等方面的研究,,可以在保持高硬度,、高耐磨性、紅硬性的基礎上,,大大提高刀具材料的韌性和抗沖擊性能,,制備出適合于現(xiàn)代切削加工技術應用要求的材料。從而實現(xiàn)了高效“硬加工技術”和“干切工藝”,,提高零件加工表面質量,。實施干切削,在控制環(huán)境污染,、降低生產(chǎn)成本方面具有廣泛的應用前景,。
上述內容與陶瓷刀片材料有關,隨著鎢價的大幅上漲,,作為一種可以部分替代硬質合金的刀具材料,,金屬陶瓷日益受到人們的重視。但愿上述內容對讀者有用,。