氮化硅基陶瓷刀具

由于陶瓷刀具具有優(yōu)良的切削性能，即高的硬度，紅硬性和耐磨性。特別是在高速切削和干切削時表現(xiàn)出了優(yōu)異的切削性能，是一類具有非常大的發(fā)展前途的刀具材料。

20世紀(jì)70年代中期，清華大學(xué)在世界上最早探索用氮化硅陶瓷作為金屬切削刀具的材料取得了成功，實(shí)現(xiàn)了用熱壓氮化硅陶瓷刀具對多種難加工材料進(jìn)行加工，并在20世紀(jì)80年代初得到推廣應(yīng)用。與氧化鋁陶瓷刀具相比，氮化硅陶瓷刀具可以進(jìn)行高速切削，耐磨性能更好，特別是在車削灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵等方面的效果更為顯著；其次，抗沖擊性能優(yōu)越，特別適宜于半精車、精車以及半精銑和精銑。其后開發(fā)的氮化硅／碳化鈦復(fù)合陶瓷刀具，由于TiC的引入又進(jìn)一步提高了刀具材料的硬度和耐磨性。與硬質(zhì)合金刀具相比耐用度可提高幾十倍，切削速度可提高近10倍。近年開發(fā)的晶須增韌氮化硅陶瓷刀具，在氮化硅基體中加入一定量的碳化硅晶須可以有效地提高陶瓷刀具的斷裂強(qiáng)度。湖南長沙工程陶瓷公司生產(chǎn)的SW21晶須增韌氮化硅復(fù)合陶瓷刀具，可應(yīng)用于切削淬火鋼、高錳鋼、高鉻鋼以及軸承鋼等。


目前，氮化硅基陶瓷刀具的崩刃率為2%—4%，與硬質(zhì)合金刀具相當(dāng)，因此可以放心地在數(shù)控生產(chǎn)線上應(yīng)用，但其缺點(diǎn)是磨加工性能差。氮化硅基陶瓷刀具的推廣應(yīng)用，可達(dá)到節(jié)約工時、電力、減少機(jī)床專用臺數(shù)的顯著效果。

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