(1)陶瓷刀片的種類

目前生產中常用的陶瓷刀具是以Ai2o3為基本成分,在高溫下燒結而成,按成分可分為以下幾種類型:

①高純氧化物陶瓷。這類陶瓷包括純auo3陶瓷和以ai2o3為主體,添加少量(0.1-0.15%)玻璃氧化物,如Mg0、Ni0、Ti02、Cr203等所組成的陶瓷,其密度在3.9-4.0g/cm3之間。我國生產的牌號為P1(AM、TRP1)的陶瓷就屬這類陶瓷。

②氧化鋁一金屬係陶瓷。為提高ai2o3陶瓷的韌性,添加某些數量不多(10%以下)的金屬,如Cr、Co、Mo、W、Ti等,以構成所謂金屬陶瓷,其密度在4.lg/cm3以上。

③氧化物一碳化物係陶瓷。它是將碳化物添加到氧化鋁中熱壓燒結而成。添加的碳化物有TiC、WC、Mo2C、TaC、NbC、Cr3C2等。使用得最多的是TiC。在A1203中添加TiC組成的A1203—TiC混合陶瓷在使用性能方麵有很大程度的提高。我國生產的牌號為M16(T8、TRM16)AT6、SG4均屬這種陶瓷。

④氧化物一碳化物一金屬係陶瓷。在氧化物一碳化物陶瓷中添加粘結金屬,如Ni、Mo、Co、W等,可提高A1203與碳化物的連結強度及其使用性能,這類陶瓷可用於斷續切削加工和使用切削液加工的場合。這種新型陶瓷還在不斷開發中。我國生產的M4(TRMM4)、M5(TRMM5、T1)、M6(TRMM6)、M8(TRMM8—1)、LT55等都屬這類陶瓷。

(2)陶瓷刀具的應用

陶瓷刀具最初主要用於精車和精銑鑄鐵。由於複合陶瓷的開發,大大提高了陶瓷刀具的使用性能,不僅用於粗加工和間斷切削,還可用於濕式切削;不僅用於各種鑄鐵(包括灰鑄鐵、球墨鑄鐵、硬鑄鐵、高強度鑄鐵等)和不同鋼料(調製鋼、合金鋼、高強度鋼、淬硬鋼、耐熱鋼和某些耐熱合金),還可用於加工有色金屬和非金屬材料。

生產實踐證明,陶瓷刀具用於下列幾方麵的切削加工,可獲得理想的效果:

①用於高硬度材料(如冷硬鑄鐵和淬硬鋼)的加工。用陶瓷刀具可以切削HRces的淬硬鋼和HS75的冷硬鑄鐵。熱壓複合陶瓷是目前精加工冷硬鑄鐵軋輥的最佳刀具材料。

②用於大件加工。例如用Pl(AM)陶瓷刀具粗精車大電機護環(50Mnl8C),切削速度為40-120m/min,切削深度最大為7mm,表麵粗糙度為3.2,工件錐度在0.05mm之內。

③用於加工高精度零件。陶瓷刀具有較高的耐磨性,使加工零件的尺寸精度高,表麵粗糙度小。例如用M16(T8)陶瓷刀具精銑X62W銑床工作台,切削速度為280mm/min,表麵粗糙度可達到民0.4,每組切削刀可加工40件工作台(320X1200mm)端麵。超硬刀具材料主要指金剛石與立方氮化硼。

(1)金剛石

金剛石是自然界已經發現的最硬材料。金剛石有天然金剛石(代號為JT)和人造金剛石(代號JR)。人造金剛石是以石墨為原料,在高溫高壓下燒結而成。它主要用於磨具及磨料(占60-70%以上),或做成金剛石筆用於修整砂輪,也可作為刀具使用。

①金剛石刀具分三類

(a)單晶天然金剛石刀具。主要用於有色金屬及非金屬的精密車削,其刃口質量與結晶方向有關,製造刀具時應考慮刃磨方向。

(b)聚晶金剛石刀具。將金剛石微晶經高壓燒結而成,尺寸較大,能直接鑲焊在刀杆上使用。聚晶金剛石沒有方向性,可按所需角度方向刃磨。可製成可轉位刀片。

(c)複合金剛石刀具(又稱金剛石壓層刀片)。它是在硬質合金基體表麵經高溫高壓燒結上一層聚晶金剛石(一般厚度為0.5mm),形成金剛石與硬質合金的複合刀片。刀片強度較好,能承受衝擊負荷,允許切削斷麵較大,也能進行間斷切削。壓層刀片沒有方向性,材質穩定,可多次重磨使用,可以直接用於相應可轉位刀具上。

②金剛石刀具的特點