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加工中心刀具材料陶瓷

日期：2009年12月17　來源：沈陽第一機床廠　關鍵字：加工中心
    近幾年來，陶瓷刀具無論在品種和使用領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，而硬質合金刀具材料中要大量使用鎢，這在一定程度上也促進了陶瓷刀具的發(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，在高溫下燒結而成的一種刀具材料。其硬度可達91—95HRA，耐磨性比硬質合金高十幾倍，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性能，它與多種金屬的親和力小，化學穩(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、抗加工中心彎強度和沖擊韌度低、熱導率差。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)作為粘結相經(jīng)熱壓形成。這樣可提高其抗彎強度和斷裂韌性，提高其抗機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度車床、韌性和疲勞強度，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度最高的材料。其斷裂韌性、化學穩(wěn)定性、抗氧化性能都很好，有些品種的強度甚至隨溫度的升高而升高，稱其為超強度材料。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、極好的化學穩(wěn)定性車床和物理性能。其導熱性能強、熱膨脹系數(shù)小，與熔融金屬不侵蝕，在高溫下具有優(yōu)異的機械力學性車床能，所以TiB：及其復合材料是專家公認的極具有推廣應用價值和前景的高新技術材料。

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