1.耐热性可达1300-1400°C,这种材料具有良好的抗氧化性。这种陶瓷摩擦系数小,粘合能力强,适用于加工铸造硅铝合金等易形成切屑的材料。
2.它们含有硬分散的第二相耐热碳化物或氮化物,具有高硬度、强度、断裂韧性和较小的热膨胀系数。这些刀具特别适用于铸铁和高温合金的粗加工和精加工、高速切削和重切削。切削耐久性比硬质合金刀具高数倍。
●高硬度 氮化硅陶瓷刀片的室温硬度值已经超过了最好的硬质合金刀片的硬度,达到92.5~94HRA,大大提高了其切削能力和耐磨性。它可以加工硬度高达 651HIRC 的所有类型的淬硬钢和淬硬铸铁,无需退火加工消耗电力。其优异的耐磨性不仅延长了刀具的切削寿命,而且减少了加工过程中的换刀次数,从而保证了切削工件时的小锥度和高精度,特别是在数控机床上进行高精度连续加工时,可以减少因磨损引起的对刀误差和不可预测的误差, 简化刀具误差补偿。 ●强度 高 目前,氮化硅陶瓷刀片的弯曲强度已达到750~1000Mpa,超过高速钢,相当于普通硬质合金。 ●良好的耐高温氧化 性 氮化硅陶瓷刀片的耐热性和高温抗氧化性特别好。即使在 1200~1450C 的高温下,它们也能保持一定的硬度和强度以进行长期切割。 因此,允许使用远高于硬质合金刀具的切削速度来实现高速切削。 其切削速度比硬质合金刀具高 3~10 倍,可大大提高生产效率。实验证明,在众多陶瓷材料中,Si3N4 陶瓷具有最好的耐热性。 ●断裂韧性 好 断裂韧性值是评价陶瓷刀片抗损伤性的重要指标之一,它与材料的成分、结构、工艺有关。Si3N4 系列陶瓷刀片的断裂韧性值优于其他系列陶瓷刀片(高达 6~7MPam),接近某些牌号的硬质合金刀片,因此,它具有良好的抗冲击性,特别是在铣削、刨削、镗削和其他断续切削中,它可以显示其优越性。 ●抗 热震性强 陶瓷材料的抗热震性是指评价其在受到温度快速变化时抵抗损伤能力的重要指标。 Si3N4系列陶瓷叶片的抗热震指数DT由于其强度高、热膨胀系数低,明显优于其他系列陶瓷叶片(300~400C),最高可达600~800C。 因此,它在高强度间断零件的毛坯加工中表现出独特的优越性能。 | |
应用 | |
陶瓷刀片 的应用要点陶瓷工具的关键是切削热,而切削参数的核心是热平衡。陶瓷工具的切削原理是高温挤出,即利用高线速度在切削区域产生足够的热量以塑化切屑。 车削时,刀路设计的原则是尽可能减小工件对刀片的剪切力,并将剪切力转化为压力。同时,避免从工件的尖锐部分切割造成槽凉鞋磨损的发生。 铣削可以被认为是车削中的间歇加工,因此它的要求比车削更严格。为此,与车削中使用的 200-300m 线速相比,建议在盘铣刀铣削时使用 700-1000m/min 的线速,立铣刀建议使用 350-1000m/min 的线速来稳定刀具工作条件。 铣削陶瓷立铣刀时,刀具路径设计的原则是尽可能避免加速和冲击。 基于硬质合金刀具的磨损和失效分析不适用于陶瓷刀具。刀上的碎裂是由于切削压力引起的陶瓷中微裂纹数量扩大的结果。这种类型的刀具磨损通常不会对刀具性能造成损害,并且在粗加工中,表面光洁度不是主要考虑因素。这种小的剥落会在刀尖上产生一个新的锋利边缘,刀具可以在这种状态下继续工作。 |