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陶瓷刀具材料

陶瓷刀具材料近几年有较大发展,其主要性能如下。
1高硬度和高耐磨性
陶瓷刀具在常温下的硬度高达91~95.3HRA,超过硬质合金;刀具寿命也很长,在相同条件下加工钢件,寿命为高速钢的10~20倍,为碳化钛基硬质合金的2倍,加工铸铁时,为碳化钨基硬质合金的5倍。
2良好的高温性能
陶瓷刀具具有很高的高温硬度,在1200℃时仍有80HRA的硬度,具备切削能力。适合高速切削,允许的切削速度比硬质合金高2~6倍。
3良好的化学稳定性和抗粘结性
陶瓷与金属的亲和力较小,陶瓷的化学惰性优于碳化物、氮化物和硼化物,即使在熔化温度,与钢也不相互起作用。同时与钢的黏结温度达到1500℃以上。另外,陶瓷在高温下不易氧化,即使刀刃处于红热状态,也能长时间连续切削。
4切削时刀具与工件的摩擦因数小,切削不易黏在刀具上,不易产生积屑瘤,不但减少了刀具磨损,提高了刀具寿命,而且使加工表面粗糙度降低。因此,用陶瓷刀具加工,有时可获得以车代磨、以铣代磨的效果。
5强度和韧性差、热导率低
脆性大是陶瓷刀具的最大缺点,抗弯强度和冲击韧性较硬质合金低,几乎不能承受冲击载荷。此外,陶瓷刀具的热导率低,仅为硬质合金的1/2~1/5,热膨胀系数比硬质合金高10%~30%,弹性模量则低于硬质合金。所以陶瓷刀具的热冲击性能差,当温度显著变化时,容易产生裂纹,切削时一般不用切削液。
部分国产陶瓷刀具材料的牌号及性能见表

陶瓷刀具材料


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