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陶瓷刀具概分为三大类 :高纯度陶瓷 、复合陶瓷 、氮化矽陶瓷 。
1.高纯度陶瓷
这是***早期的陶瓷 ,轫性的改善以结晶粒的微粒化和高密度化为重点 。有时为了防止烧结时结晶粒的过度成长 ,可添加适当的MgO或ZrO2 ,但***有效的方法还是用HIP的再处理方式 ,横向破坏强度可显着的提升许多 。高纯度陶瓷有冷压和热压成型 。冷压的陶瓷为白色 ,热压的陶瓷为黑色 。
冷压高纯度陶瓷已使用二十几年 ,较便宜 、强度较差 ,横向破坏强度(TRS ) 30~40kg/mm2 ,应用於车削 、刨削 、搪孔 、铣削 、及制造螺丝 。加工材料包括软铸铁 、热轧与冷拉碳钢 、黄铜 、青铜 、铝 。切削速度可达300m/min 。
热压高纯度陶瓷系将烧结後的氧化铝施以热压 ,使结晶颗粒微细化(直径<<2μm) ,提高抗拉强度 ,TRS为50~60kg/mm2 。切削速度可达600m/min 。
2.复合陶瓷
这是目前陶瓷刀具的主流 ,在Al2O3 。中加入15~30%的碳化物或ZrO2以改善强度及韧性 ,TRS70~80kg/mm2 。添加物包括 :TiC 、WC 、Cr2O3 、MO2C…等 ,其中以TiC为***多。同样也可以HIP处理。用於高速(切削速度可达800m/min)重切削 、铣削等 。加工材料包括硬化钢 、冷硬铸铁 、超合金 、其他类似的硬金属 。
3.氮化矽陶瓷
它以Si3N4的粉末为主 ,添加适量Al2O3 。以常压烧结法或热压法制成 。主要特徵为比传统陶瓷的韧性更好 ,TRS90~100kg/mm2 ,热胀系数更低 ,耐热冲击性很*** 。用於高速(切削速度可达600m/min)重切削、铣削铸铁 、切削非铁金属 。
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