陶瓷刀具材料具有硬度高、耐磨和耐熱性能好、化學穩定性優(you) 良、不易與(yu) 金屬產(chan) 生粘結的特點,已成為(wei) 高速切削高溫合金的主要刀具材料之一。
在製造行業(ye) ,由於(yu) 材料性能不斷提升,難加工材料(高溫合金)的切削加工技術已經成為(wei) 製約加工技術發展的主要問題。陶瓷刀具材料具有硬度高、耐磨和耐熱性能好、化學穩定性優(you) 良、不易與(yu) 金屬產(chan) 生粘結的特點,已成為(wei) 高速切削高溫合金的主要刀具材料之一,並且陶瓷刀具的最佳切削速度比硬質合金刀具高8~10倍,能夠大幅度提高切削效率。
陶瓷刀具的種類及適用範圍
1、Al2O3係陶瓷刀具:主要用於(yu) 加工各種鑄鐵(灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、冷硬鑄鐵、高合金耐磨鑄鐵等)和各種鋼料(碳素結構鋼、合金結構鋼、高強度鋼、高錳鋼、淬硬鋼等);也可加工銅合金、石墨、工程塑料和複合材料。由於(yu) 鋁元素的化學親(qin) 合作用,Al2O3陶瓷刀具不適於(yu) 加工鋁合金和鈦合金。Al2O3陶瓷製造的滾刀、鉸刀、成形車刀等各類刀具不僅(jin) 可用於(yu) 普通車床加工,而且由於(yu) 其穩定可靠的切削性能,特別適用於(yu) 數控機床和自動生產(chan) 線加工,尤其對高精度、高硬度以及大型工件的切削具有良好效果。
2、Si3N4係陶瓷刀具:其加工範圍與(yu) Al2O3係陶瓷刀具近似,但是Si3N4係陶瓷刀具不適合加工產(chan) 生長屑的鋼料。Si3N4係陶瓷刀具特別適合加工灰鑄鐵。淬硬鋼通常含矽量高,易與(yu) Si3N4係陶瓷刀具產(chan) 生高溫擴散,從(cong) 而加劇刀具磨損,因此選用Al2O3係陶瓷刀具及Ti(C,N)基陶瓷刀具較為(wei) 合適,具有較高的耐用度。
陶瓷刀具性能特點
1、陶瓷刀具具有很高的硬度與(yu) 耐磨性。一般硬質合金刀具的硬度在HRA90~93,而陶瓷刀具的常溫硬度達HRA92~95。
2、具有很高的紅硬性。一般硬質合金刀具在溫度為(wei) 800~1000℃時,其硬度將有一個(ge) 突然降低的階段,而陶瓷刀具的硬度隨溫度的升高變化很小,即使在1200℃時,硬度仍達HRA80。
3、很高的化學穩定性。其抗氧化溫度為(wei) 1750℃ ,而硬質合金為(wei) 800℃ ,高速鋼僅(jin) 為(wei) 550℃。
4、它與(yu) 金屬的親(qin) 和力極小,即使在熔化溫度下與(yu) 鋼也不相互反應,具有良好的抗黏結、擴散、氧化磨損能力;有較低的摩擦係數,減小切削力,可得到良好的表麵粗糙度。
5、抗彎強度較低。因為(wei) 陶瓷刀具中的純氧化鋁可以耐非常高的溫度,但是它的強度和韌性很低,所以工作條件如果不好,容易破碎。