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加工中心刀具材料陶瓷
日期：2009年12月17 來源：沈陽第一機(jī)床廠 關(guān)鍵字：加工中心
近幾年來，陶瓷刀具無論在品種和使用領(lǐng)域方面都有較大的發(fā)展：①由于高硬度難加工材料的不斷增多，迫切需要解決刀具壽命問題；②由于鎢資源的日漸缺乏，加工中心鎢礦的晶位越來越低，而硬質(zhì)合金刀具材料中要大量使用鎢，這在一定程度上也促進(jìn)了陶瓷刀具的發(fā)展。
陶瓷刀具是以A120，(氧化鋁)或以Si3N4(氮化硅)為基體再添加少量的金屬，在高溫下燒結(jié)而成的一種刀具材料。其硬度可達(dá)91—95HRA，耐磨性比硬質(zhì)合金高十幾倍，適用于加工冷硬鑄鐵和淬火鋼。車床陶瓷刀具具有良好的抗粘結(jié)性能，它與多種金屬的親和力小，化學(xué)穩(wěn)定性好，即使在熔化時與鋼也不起化合作用。
陶瓷刀具最大的缺點是脆性大、抗加工中心彎強(qiáng)度和沖擊韌度低、熱導(dǎo)率差。近幾十年來，人們在改善陶瓷材料的性能方面作了很大努力，主要有提高原材料的純度、亞微細(xì)顆粒、噴霧制粒、真空加熱、熱壓法(HP)、熱等靜壓法(HIP)等工藝，加入碳化物、氮化物、硼化物、純金屬等，以提高陶瓷刀具性能。下面著重介紹幾種陶瓷刀具材料。
(1)A120，基陶瓷。在A120，加工中心中加入一定數(shù)量(15％-30％)TiC和一車床定量金屬(如Ni、Mo、Co、W等)作為粘結(jié)相經(jīng)熱壓形成。這樣可提高其抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性，提高其抗機(jī)械沖擊和耐熱沖擊的能力，適用于銑削、刨削�？蓪Ω鞣N鑄鐵及鋼料進(jìn)行精加工、粗加工。此類牌號有M16、SG3、AG2、AT6、SG4、SG5等，后兩種還加入了WC成分。
(2)SlN：基陶瓷。這類陶瓷刀具有比A120，基陶瓷刀具更高的強(qiáng)度車床、韌性和疲勞強(qiáng)度，有更高的切削穩(wěn)定性能，更高的熱穩(wěn)定性，在1300—1400~E能正常切削，并允許更高的切削速度。S禮N：基陶瓷熱導(dǎo)率為A1：O，基陶瓷2-3倍，耐熱沖擊能力比A1203基陶瓷提高1—2倍，具有良好的抗崩刃能力。此類刀具適于端銑和切削有氧化皮的毛坯工件，可對鑄鐵、淬火鋼等高硬材料進(jìn)行精加工和半精加工。加工中心牌號有SM、FDOI、FD05、FD03等。
(3)Sialon陶瓷。在SlN：中加入A1：O，等形成的新材料稱為車床塞隆(Si—Al—O—N，Sialon)陶瓷。它是迄今陶瓷刀具材料中強(qiáng)度最高的材料。其斷裂韌性、化學(xué)穩(wěn)定性、抗氧化性能都很好，有些品種的強(qiáng)度甚至隨溫度的升高而升高，稱其為超強(qiáng)度材料。它在斷續(xù)切削中不易崩刃，是高速粗加工鑄鐵及鎳基合金理想的刀具材料。
(4)其他刀具陶瓷。加工中心如Zd)2(氧化鋯)陶瓷刀具可用來加工鋁合金、銅合金，TiB：(二硼化鈦)陶瓷刀具可用來加工汽車發(fā)動機(jī)等精密鋁合金件。TiB：陶瓷材料具有高熔點(了二2980~(；)、高硬度、極好的化學(xué)穩(wěn)定性車床和物理性能。其導(dǎo)熱性能強(qiáng)、熱膨脹系數(shù)小，與熔融金屬不侵蝕，在高溫下具有優(yōu)異的機(jī)械力學(xué)性車床能，所以TiB：及其復(fù)合材料是專家公認(rèn)的極具有推廣應(yīng)用價值和前景的高新技術(shù)材料。
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